На главную страницу Rambler's Top100

О журнале

Архив

Разделы

Полезные ссылки

Rambler's Top100

Yandex.CN Сделано для России , тематический каталог отборных русских сайтов.

 

И. И. Полосин

доктор технических наук, профессор, Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

 

С. А. Яременко

кандидат технических наук, доцент, Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
  • Энергобезопасность и энергосбережение №2, 2010

    Защита жилых зданий от аэродинамического и структурного шума автономных котельных

    Защита жилых зданий от аэродинамического и структурного шума автономных котельных

    В последние годы значительные масштабы приобрели проектирование и строительство жилых объектов с автономными котельными, размещенными по экономическим соображениям в хозяйственном помещении или на крыше жилого дома. Известно, что работа оборудования таких котельных может повлечь за собой повышение уровня звукового давления, что создает дискомфорт у людей, проживающих вблизи котельной. В статье предложен комеплекс мер для снижения уровня звукового давления.

    Ключевые слова: уровень звукового давления, звукоизоляция, виброизоляция, структурный шум, котельная.

    Современные технологии, которые применяются в отопительных установках, повышают КПД оборудования, упрощают его эксплуатацию и уменьшают количество вредных химических веществ, выбрасываемых в атмо сферу. В большинстве случаев работа сложного оборудо вания (горелок, насосов, регулирующей арматуры, вентиляторов) влечет за собой повышение уровня звука, что создает дискомфорт у людей, проживающих вблизи котельной.

    Рис. 1. Пути распространения звука из помещения котельной, установленной в жилом доме

    Котельная, размещенная в хозяйственном помещении или на крыше жи лого дома, может своим шумом и вибрацией отрицатель но влиять на жителей и окружающую среду. На рис. 1 схематически показаны пути распространения звука, источником которого может быть оборудование котельной.

    Шум, возникающий в помещении котельной, распространяется не только в воздушной среде, и поэтому его нельзя локализовать лишь в конкретном помещении. В помещении с источником шума переменное давление, создаваемое звуковыми волнами на поверхности ограж дающих помещение конструкций, вызывает колебания. Колебания поверхности конструкций передаются частицам воздуха в соседнее помещение. Таков в наиболее обобщенном виде механизм прямой передачи звука меж ду двумя смежными помещениями через разделяющую конструкцию. Основное отличие в механизме передачи ударного шума через ограждение в том, что колебания возбуждаются в результате динамического воздействия на конструкцию твердого тела, а не звукового поля в воз духе.

    Вибрация оборудования котельной может переда ваться непосредственно через перекрытие или стену, к которой оборудование прикреплено, особенно, если не используются амортизационные элементы, предохра няющие от такой передачи. Люди, находящиеся в поме щении с работающим оборудованием или под ним, ощущают эти колебания органами слуха, и эти слухо вые ощущения воспринимаются как ударный шум.

    Для защиты жителей от шума котельной необходимо предусмотреть снижение его уровня еще на этапе проек тирования отопительной установки. Руководствуясь тре бованиями норм [1] и инструкций [2] относительно уров ня звукового давления от работающего оборудования и акустическими строительными нормами, можно обеспе чить защиту людей и окружающей среды. Это позволяет также избежать дополнительных финансовых затрат на виброакустическую защиту в случае превышения уровня звука, определенного действующими акустическими нормами при эксплуатации.

    Источники, которые генерируют колебания и шум в отопительных установках,– это группа «котел – горелка», насосы и запорная арматура. Несмотря на то, что каждое из этих устройств может соответствовать требованиям действующих в этой области норм, суммарное воздейст вие шума от всего оборудования часто превышает допус тимые значения для смежных помещений или окружаю щей среды.

    В отопительных установках существует несколько основных путей распространения звука. К ним относятся теплопроводы вместе с теплоносителем (преимуществен но водой), дымоходы, вентиляционные каналы и отдель ные устройства, которые через точки соприкосновения или крепления участвуют в распространении шума. Об щую модель можно разделить на динамические факторы, которые активно участвуют в процессе генерации упру гих колебаний, и статические факторы, которые распро страняют вибрацию и шумы. Динамические факторы – это главные источники шума, перечисленные выше: группа «котел-горелка», насосы и запорная арматура. К статическим факторам относятся трубы систем отопления, вентиляционные каналы, дымоходы, корпуса и ко жухи оборудования, перегородки и, конечно, конструкция дома в целом.

    Целью выделения факторов шума является идентификация доминирующих источников, путей передачи и излучающих поверхностей [4].

    Каждый источник звука имеет определенную характеристику, специфический путь распространения и опре деленное возбуждение излучающей поверхности. Основ ным источником шума в котельных является группа «ко тел-горелка», которая генерирует звук всех ранее перечисленных категорий. Пути распространения звука тоже разные: движущаяся жидкость, точки крепления, дымо ходы, облицовка и кожухи оборудования. Общая звуковая мощность, излучаемая группой «котел-горелка», – сумма всех вышеперечисленных составляющих.

    Целью акустической защиты оборудования и систем отопления в жилых зданиях является ограничение про никновения шума и колебаний из котельной в жилые по мещения до уровня, допустимого действующими нормами.

    Авторами проведено натурное обследование жилого 11-этажного дома в г. Воронеже, оборудованного крышной котельной. В помещении котельной предусмотрен автоматизированный водогрейный котел «Duomax HP 1100» мощностью 1164 кВт итальянской фирмы «Ekoflam» с двумя топками общей массой 2025 кг и котел «Duomax HP 1500» мощностью 1500 кВт с двумя топками общей массой 3990 кг.


    Рис. 2. Акустическая модель котельной и системы отопления
    Рис. 3. Пути распространения Котлы и методы снижения шума от группы «котел-горелка»

    При проведении измерений уровня звукового давле ния (УЗД) в квартирах жилого дома отмечено, что в ре жиме работы котельной на 70 % ее проектной мощности уровень звукового давления в жилых помещениях пре вышает допустимые нормы на 5-13 дБ в октавных поло сах частот 63-8000 Гц.

    Анализ строительных и технологических проектных решений показал, что в проекте не предусмотрены меро приятия по снижению уровня звукового давления от обо рудования и трубопроводов котельной. В ограждающих конструкциях, отделяющих ИТП от жилой квартиры, отсутствуют слои звукопоглощающего материала. Котлы и насосы проектом предусмотрено установить непосредственно на ограждающих конструкциях без применения виброизолирующих оснований.

    Авторами разработан комплекс мероприятий по снижению УЗД от оборудования крышной котельной до нормативных значений. Первоочередными необходимыми мерами, рекомен дуемыми к внедрению, являются:

    • устройство плавающего пола;

    • установка котлов на пружинные виброизоляторы или виброизоляционную плиту;

    • звукопоглощающий кожух на горелку (поставляется организацией-поставщиком котельного оборудования);

    • виброизоляция узлов пропуска труб, воздуховодов и дымовых труб через ограждающие конструкции с заме ной всех креплений на виброизолирующие подвесы и стеновые крепления;

    • установка насосов на виброизоляторы;

    • гибкие вставки (компенсаторы) между трубами и насосами. Таким образом, отсутствие в проекте мероприятий по снижению УЗД от оборудования крышной котельной привело к ситуации, когда жители жилого дома обрати лись в Роспотребнадзор с жалобами. В результате компании-застройщику, не предусмотревшей таких мероприятий на стадии проектирования, пришлось понести значительные дополнительные потери денежных средств для устранения выявленных недостатков уже на действующем объекте.

    Выводы

    Для снижения уровня звукового давления до нормативных значений необходимо следующее.

    Уже на стадии проектирования котельной необхо димо учитывать требования норм по защите от шума.

    Перечень обязательных строительных и монтажных мероприятий по звукоизоляции помещения котель ной необходимо определять на основании требований норм и инструкций.

    Для оценки эффективности шумозащитных меро приятий в котельной необходимо обратить особое внима ние на следующие моменты:

    – способ установки котлов и насосов на фундаментах (наличие амортизаторов);

    – правильность применения гибких вставок и осевых компенсаторов на трубах;

    – наличие гибких подвесок труб и способ решения их проходов через стены (например, недопустимость контакта теплоизоляции и стен).

    Применение комплекса указанных мер на стадии проектирования приведет к снижению уровня звукового давления до нормативных значений как в помещениях котельной, так и в комнатах жилых квартир.

    Литература

    1. СНиП 23–03–2003. Защита от шума. – М.: Госстрой РФ, 2004. – 74 с.

    2. СП 23–103–2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. – М.: Госстрой РФ, 2004. – 81 с.

    3. Мировски А. Материалы для проектирования котельных и современных систем отопления. – Viessman, Польша, 2008.

    References

    1. Zashchita ot shuma [Protection against noise]. SNIP 23/03/2003. Moscow, Russian Federation State Committee for Construction, 2004. 74 p.

    2. Proektirovanie zvukoizolyatsii ograzhdayushhikh konstruktsij zhilykh i obshhestvennykh zdanij [Design of residential and public buildings acoustic enclosures]. SP 23-103-2003. Moscow, Russian Federation State Committee for Construction, 2004. 81 p.

    3. Mirovski A. Materialy dlya proektirovaniya kotel'nykh i sovremennykh sistem otopleniya [Materials for the design of modern boilers and heating systems]. Viessman, Poland, 2008.



  • © «Московский институт энергобезопасности и энергосбережения»
    Полное или частичное использование материалов возможно только с разрешения редакции.

    Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия. Свидетельство ПИ № ФС77-28742

    webmaster: webmaster@endf.ru