Табл. 1. Допустимые уровни виброускорения ограждающих конструкций
Табл. 2. Значения требуемой эффективности акустической виброизоляции ΔLтр
Табл. 3. Технические характеристики* виброизоляторов типа ДО
Табл. 4. Технические характеристики* резиновых виброизоляторов типа ВР
Защита зданий и строительных конструкций, а также здоровья человека от вибрации, источником которой является работающее вентиляционное, холодильное и отопительное оборудование, входит в круг вопросов, решаемых при проектировании и монтаже этих систем. Нормируемым параметром вибрации является виброускорение Lа [дБ], или виброперемещение σ [м], в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31,5 и 63 Гц (табл. 1).
Для ориентировочной оценки допускается использовать корректированные уровни виброскорости Lv или виброускорения Lа [дБ]. Уровень виброускорения можно измерить с помощью виброметра. Обеспечение допустимых уровней шума и вибраций в жилых и общественных зданиях. Для обеспечения в помещениях жилых и общественных зданий допустимых уровней шума и вибраций, создаваемых работой инженерного оборудования, необходимо соблюдение следующих условий.
Во-первых, эффективность акустической виброизоляции агрегата ΔL не должна быть меньше значений ΔLтр, где ΔLтр — требуемая эффективность акустической виброизоляции (табл. 2, пособие к МГСН 2.04–97, ΔL — рассчитывается по формуле (8), пособия 4). Во-вторых, собственная частота колебаний виброизолируемого агрегата в вертикальном направлении fz не должна превышать допустимых значений. Указанная величина fz определяется по графику, приведенному также в пособии.
Для определения эффективности акустической виброизоляции агрегата ΔL необходимо воспользоваться техническими характеристиками виброизоляторов (табл. 3, 4). Воздушный шум, в особенности вибрации, распространяясь с малым затуханием по несущим и ограждающим конструкциям зданий, а также по трубопроводам и стенкам каналов и шахт в зданиях, излучаются ими в виде структурного шума в помещениях, даже значительно удаленных от источника шума и вибраций.
Защита от структурного шума осуществляется методами акустической виброизоляции инженерного оборудования и его коммуникаций. Методы акустической виброизоляции оборудования. Типы виброизоляторов. Методы виброизоляции оборудования достаточно просты и не требуют инженерных расчетов. К этим методам относятся установка гибких вставок и виброизоляторов. В первом случае для снижения структурного шума вентиляционного оборудования устанавливаются гибкие вставки из льняной парусины на сторонах нагнетания и всасывания вентиляторов.
Вставки изготавливаются в соответствии с типовыми чертежами серии 5.904–38 и имеют прямоугольное и круглое поперечное сечение. Для насосов и холодильных машин используются гибкие вставки в виде резиновых рукавов. Вентиляторы канального вида также монтируются с гибкими прямоугольными вставками. Причем гибкие вставки правильнее ставить в следующей последовательности: воздуховод, гибкая вставка, глушитель шума, вентилятор, глушитель шума, гибкая вставка, воздуховод.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), необходимо защищать вентиляционные системы и системы отопления от статического электричества, поэтому электрикам надо заземлять не только вентилятор (насос), но и воздуховоды и трубопроводы (из-за гибких вставок, являющихся диэлектриком). На практике монтируется кусок провода (проводник), проходящий у гибкой вставки и соединяющий металлические части систем. В продаже имеются и готовые изделия: гибкие вставки с проводником.
Второй способ — снижение шума за счет использования виброизоляторов. Для достижения цели на практике применяются стальные пружинные и резиновые виброизоляторы. Первые рекомендуется использовать при частоте вращения оборудования до 1800 мин–1. Эти виброизоляторы долговечны, прослужат столько же, сколько вентилятор — от 10 лет и более, но они недостаточно снижают передачу вибраций высоких частот.
Резиновые виброизоляторы, максимальный допустимый статический прогиб которых составляет 30 % от их высоты, используются при частоте вращения более 1800 мин–1. Данные виброизоляторы эффективно снижают передачу вибрации на высоких частотах. Однако, их применение не позволяет значительно снизить передачу вибрации на низких частотах. Кроме того, резиновые виброизоляторы обладают малой износостойкостью.
Во всяком случае, служба эксплуатации, контролирующая правильную работу вентиляционных агрегатов и проводящая профилактические работы, обращает свое внимание и на целостность виброизоляторов. Наиболее эффективным является применение комбинированных виброизоляторов, состоящих из пружинных виброизоляторов, которые установлены на резиновых или пробковых прокладках толщиной 10–20 мм и прилегают к опорной поверхности.
Настоятельно рекомендуется устанавливать резиновые виброизоляторы типа ВР для вентиляторов в искробезопасном (взрывозащищенном) исполнении во избежание искрообразования. Рекомендации по проектированию и монтажу виброизоляторов. В настоящее время при согласовании проекта в Госэкспертизе не требуется расчета виброизоляторов. Однако, ошибку будет видно при монтаже даже без запуска вентиляционного агрегата.
Имея представление о том, какой смысл вкладывается в цифры в характеристиках виброизоляторов, инженер понимает важность правильного их подбора. Рассмотрим пример. Объект — торговый центр, на кровле которого смонтированы вытяжные вентиляторы типа ВР-300-45 и В-Ц14-46 на виброизоляторах пружинного типа, рекомендованных заводом-изготовителем. При авторском надзоре обнаружилось, что вентиляторы качает на ветру, а виброизоляторы имеют неодинаковую просадку.
Для решения возникшей проблемы было предложено заменить виброизоляторы и увеличить массу рамы вентилятора. Был выбран больший, следующий по ГОСТу размер виброизолятора и дополнительно приварена рама из уголка. В итоге вентиляторы встали на место согласно СНиП 3.05.01–85. Сегодня практически все производители, выпускающие вентиляционное оборудование, укомплектовывают его и виброизоляторами. В технических характеристиках оборудования даются рекомендации по выбору типа и количества виброизоляторов.
Кроме этого агрегаты с динамической нагрузкой (вентиляторы, насосы, компрессоры) жестко крепятся к раме, которая должна опираться на виброизоляторы. Обычно завод-изготовитель поставляет агрегат, уже укрепленный на раме. Инженерампроектировщикам систем ОВ необходимо закладывать в спецификацию проекта отдельной позицией виброизоляторы к заложенным в проекте агрегатам. При этом надо помнить, что в настоящее время из-за жесточайшей экономии площадей в жилых и общественных зданиях все меньше площади выделяется под размещение вентиляционной камеры.
В результате оборудование в вентиляционных камерах скомпоновано очень плотно. В связи с этим возрастает нагрузка на перекрытие на единицу площади. Проектировщику следует выдавать задание строителям, указывая массу оборудования. Тогда, возможно, они будут оборудовать полы на упругом основании («плавающие полы») во избежание передачи вибрации ограждению и конструкциям здания или предложат другое решение. Стены и потолок также необходимо покрывать звукопоглощающими материалами.
В процессе проектирования необходимо выдать строителям задание на фундаменты под оборудование. Фундаменты могут утапливаться (например, в подвальном помещении, где полы на грунте) или могут быть выполнены в виде железобетонной плиты. Вентиляторы канального типа большого размера, примерно 1000×500 мм, центральные кондиционеры, холодильные машины также надо устанавливать на подготовленный фундамент, применяя рекомендованное заводом-изготовителем виброоснование, возможно, в виде резинового листа или полос.
В центральных кондиционерах внутри вентиляторной секции вентиляционный агрегат установлен на виброизоляторы заводом-изготовителем. При установке оборудования на кровле необходимо обратить внимание архитекторов на уклоны кровли, чтобы оборудование не мешало нормальному стоку дождевой воды. У вентиляционного оборудования имеются посадочные места: отверстия в раме для крепления его к фундаменту, а также определенный диаметр анкерных болтов для крепления. Эти размеры выдаются строителям в виде задания, с привязкой фундамента к строительным осям.
Лучше всего по периметру, по осям анкерных болтов заложить уголок из стали прокатной равнополочной. Этот уголок будет ответной рамой агрегата, к которому крепятся виброизоляторы. Элементы металлоконструкции, к которым крепятся виброизоляторы, должны совпадать в плане с соответствующими элементами рамы вентиляторного агрегата. При монтаже очень важно следить за горизонтальностью фундамента, рамы. Пружинные виброизоляторы должны иметь равномерную осадку.
Валы радиальных вентиляторов должны располагаться горизонтально, валы крышных вентиляторов — вертикально. Вертикальные стенки кожухов не должны иметь перекосов. Еще один немаловажный момент. В борьбе с вибрацией также поможет правильный выбор толщины стали, применяемой для изготовления воздуховодов. Эта величина должна соответствовать нормалям, и воздуховоды прямоугольного сечения при стороне более 400 мм должны иметь ребра жесткости (зиги).
Крепление воздуховодов к траверсе необходимо осуществлять, используя резиновые уплотнения и шайбы, а при монтаже трубопроводов — применять неподвижные и подвижные опоры. Полагаем, что применение резиновых уплотнений для сборки воздуховодов, для уплотнения соединений также улучшает защиту от вибрации. Согласно СНиП 3.05.01–85, перед монтажом проверяется правильность балансировки рабочего колеса вентиляторов, которая могла быть нарушена при неправильной транспортировке вентиляционного агрегата.
Колесо должно свободно вращаться, не задевая при этом корпус вентилятора, и без качений.
