Schalldämpfung für freiliegende HVAC-Leitungen

Von Nick Kaufmann, LEED APAus der Ausgabe Juli/August 2016

In lauten Räumen lässt es sich schwer arbeiten, und die Produktivität kann bei übermäßigem Umgebungsgeräusch von Mitarbeitern in Kabinen und an Schreibtischen, Schülern in Klassenzimmern oder Menschen in geräuschempfindlichen Räumen wie Bibliotheken, Aufnahmestudios und Labors sinken. Es gibt jedoch Lösungen, wenn ein erheblicher Teil dieser Umgebungsgeräusche von freiliegenden HVAC-Rohrsystemen erzeugt wird – unabhängig davon, ob es sich hierbei um runde Metallspiralen oder gewebebasierte Luftverteilungssysteme in offenen Architekturdecken handelt.

Es gibt drei Hauptgründe dafür, dass sich Lärm durch HVAC-Leitungen in einem Aufenthaltsraum ausbreitet:

Und es gibt drei Hauptarten von Geräuschen mechanischer Geräte: Gerätevibrationen; Gerätelärm durch Wände, Böden oder Decken; und hallende Geräusche entlang der Kanalleitung.

Mechanische Geräte, die ein Dach, einen Boden oder eine Wand in Schwingung versetzen, die in den Raum hineinragt, können mit Isolationsfedern oder -polstern gelöst werden. Gleichzeitig wird der Gerätelärm, der durch Wände, Böden und Decken dringt, durch die Wahl der Baumaterialkomponenten begrenzt.

Die dritte Art – Gerätegeräusche, die durch den Kanal zurückgeworfen werden – kommt häufiger vor und kann korrigiert werden. Übermäßiger Hallschall durch Kanäle kann in zwei möglichen Szenarien auftreten: bei einem schlecht installierten System; oder ein Bereich, der nicht Teil des ursprünglichen HVAC-Designs ist und in einen Aufenthaltsraum in unmittelbarer Nähe mechanischer Geräte umgewandelt wird.

Typischerweise weisen offene Architekturdecken, bei denen Rohrleitungen zusammen mit Stützbindern und der Unterseite des Dachs sichtbar sind, entweder spiralförmige runde Metall- oder runde Stoffkanäle auf.

Spiralförmige runde Metallrohre und in jüngster Zeit auch die Geweberohrindustrie haben schalldämpfende Zubehörteile eingeführt, die zur Geräuschabsorption an einem Rohrstrang angebracht werden können. Stoffschalldämpfer sind in der Lage, Betriebs- und Luftstromgeräusche von Lüftungsgeräten (AHU) und variablen Luftvolumenkästen (VAV) in den Oktavbändern 500, 1.000 und 2.000 Hz um 28 bis 35 dB zu dämpfen. Diese Schalldämpfer oder Kanalschalldämpfer sind typischerweise zwei Kanaldurchmesser lang und etwas größer als der Kanaldurchmesser, um schallabsorbierende Materialien wie Steinwolle aufzunehmen.

Die wahrscheinlich erste Maßnahme zur Geräuschreduzierung eines HVAC-Systems besteht darin, einen HVAC-Ingenieur oder -Auftragnehmer zu beauftragen, die mechanische Ausrüstung auf korrekte Kanalanordnung, Luftstromanpassungen, Ausgleich und andere Verfeinerungen zu überprüfen. Die anschließende Maßnahme besteht in der Änderung des Kanalsystems. Ein oder mehrere Metall-/Registerkanalstränge können mit Metallschalldämpfern modifiziert werden. Oder Metallkanäle können durch leisere Gewebekanäle und Schalldämpfer ersetzt werden.

Wenn es sich bei dem Luftverteilungssystem bereits um einen Stoffkanal handelt, kann in den meisten Fällen ein Stoffschalldämpfer eingebaut werden. Dies war der Ansatz, den die Mitarbeiter von Mi-TM, einem Hersteller von industriellen Hochdruckreinigern und Luftkompressoren in Peosta, IA, verfolgten.

In seinem neuen zweistöckigen, freistehenden Bürogebäude mit einer Fläche von 6.000 Quadratmetern war das Unternehmen mit dem Nachhall mechanischer Gerätegeräusche von 14 Lüftungsgeräten konfrontiert. Die 20 Kanalstrecken der Anlage mit einer Gesamtlänge von 1.388 Fuß wurden als Gewebekanäle spezifiziert. Das Geräusch war überraschend, wenn man bedenkt, dass Stoffkanäle im Allgemeinen eine weiche Textur haben, die Geräusche absorbiert.

Das Werkswartungspersonal von Mi-TM versuchte erfolglos, mechanische Geräusche zu dämpfen, indem es den Luftstrom der AHUs mithilfe der integrierten Frequenzumrichter (VFD) der AHUs um 60 % reduzierte.

Der Erfolg wurde erzielt, als ein Bauunternehmer die Kanalverläufe durch den Einbau von Schalldämpfern für Gewebekanäle nachrüstete. Die meisten Stoffkanallängen und Formstücke lassen sich per Reißverschluss zusammenstecken; Daher ließen sich die Schalldämpfer einfach installieren, indem man sie mit einem Reissverschluss verschließt und sie an das Tragkabel anschließt. Diese Dämpfer reduzierten den Schall um 11 dB, eine beeindruckende Zahl, wenn man bedenkt, dass die dB-Werte exponentiell sind.

Kaufmann ist Produktions- und Konstruktionsleiter bei DuctSox Corp., einem in Peosta, IA ansässigen Hersteller von Gewebekanälen/-zubehör. Er ist seit 22 Jahren in der HVAC/R-Branche tätig.

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