Шум вентиляции и как его снизить

Шум в системе вентиляции — одна из главных проблем, которых остерегаются владельцы домов и квартир. Ведь хорошо спроектированная вентиляция не только невидима, но и неслышима: человек в помещении не должен догадываться о её существовании.

В этой статье мы разберём, как люди вообще воспринимают звук, рассмотрим виды шума в вентиляции, способы его снижения, а также типичные ошибки при проектировании системы.

Как наши уши воспринимают разные шумы?

Громкость звука измеряется в децибелах (дБ), которые отражают физическое давление звуковой волны. Однако есть нюанс — наше ухо слышит разные частоты не одинаково:

• Средние частоты (голос, крик) мы слышим хорошо.
• Низкие (гул двигателя) и высокие (свист) мы воспринимаем хуже.

Чтобы привести физические измерения шума к тому, что реально слышит человек, применяют частотную коррекцию — А-фильтр. Результат измерения обозначают дБА.

Частотная коррекция специально «режет» низкие и очень высокие частоты, а средние наоборот усиливает. Иными словами, дБА — это «честные» децибелы, учитывающие особенности человеческого слуха. В технических характеристиках оборудования указывается именно уровень шума с применением А-фильтра.

В таблице ниже можно видеть стандартные значения поправок для частотной коррекции по шкале «А»:

Отсюда следует, что на частоте 1000 Гц мы воспринимаем звук таким, какой он есть. Если же, например, частота будет низкой, то и шум будет казаться нам гораздо тише.

Нормативные требования к уровню шума

ГОСТ 12.1.036-81 регламентирует предельно допустимые значения шума в жилых и общественных зданиях.

СП 51.13330.2011 описывает меры по снижению шума и защите от него в жилых, общественных и производственных зданиях.

Согласно этим документам:

• Максимально допустимый уровень днём — 55 дБА
• Максимально допустимый уровень ночью — 45 дБА

Важно понимать, что 55 и 45 дБА — это максимально допустимые значения, а не целевые. Хорошая вентиляция проектируется так, чтобы шум был ниже этих значений. В идеале — чтобы его не было вообще.

Откуда берётся шум в вентиляционной системе?

Механический шум

Возникает из-за движения и вибрации деталей установки. Источники:

• Электродвигатели
• Резиновые или металлические виброизоляторы
• Заслонки с электроприводом
• Резонансное колебание корпуса установки

Механический шум, как правило, второстепенен. Главный источник шума — аэродинамический.

Аэродинамический шум

Возникает при взаимодействии воздуха с элементами системы. Источники:

• Лопатки вентилятора
• Клапаны, шиберы, решётки при неправильном монтаже
• Сеть воздуховодов при заужениях и перегибах

Основной виновник здесь — вентилятор. Его лопатки вращаются с большой скоростью, постоянно рассекая и сжимая воздух. Соответственно, чем быстрее вращается вентилятор, тем больше он перемещает воздуха — и тем сильнее шумит. Не издаёт звук только тот вентилятор, который не работает.

Какими способами можно снизить шум в вентиляции?

Использование современных вентиляторов

Поскольку вентилятор создаёт больше всего шума, вопрос тишины напрямую связан с типом используемого двигателя. Долгое время повсеместно применялись AC-вентиляторы (с асинхронным двигателем). Они работают от стандартной сети переменного тока, но их главный недостаток — высокий уровень шума и вибрации, особенно при попытке снизить скорость вращения. Когда такой вентилятор работает на половину мощности, он начинает гудеть, а его подшипники создают механический шум.

На смену им пришли EC-вентиляторы (электронно-коммутируемые). По сути, это следующая ступень развития технологии. Вентиляторы имеют встроенную электронику управления и работают на постоянном токе. Благодаря синхронному двигателю и аэродинамически продуманной крыльчатке, EC-вентилятор вращается достаточно тихо даже на высоких оборотах. Он не издаёт электрического гула, плавно меняет скорость и значительно эффективнее расходует энергию (экономия до 70%).

По этим причинам во всём оборудовании TURKOV применяются именно ЕС-вентиляторы.

Выравнивание потока на входе в вентилятор

Воздух внутри воздуховода или установки часто движется неравномерно. Попадая на всасывание вентилятора, такой неравномерный поток заставляет лопатки срывать разное количество воздуха — одни больше, другие меньше. Это усиливает шум.

Данную проблему решают выравнивающие решётки на входе в вентилятор. Они превращают турбулентный (хаотичный) поток воздуха в ламинарный (упорядоченный), что снижает шум вентилятора на несколько дБ без влияния на эффективность. Данное решение зарекомендовало себя годами и применяется в большинстве установок TURKOV.

Подключение шумоглушителей

Использование шумоглушителей опционально, однако их вклад в тишину трудно переоценить. Эти устройства монтируются в воздуховод и поглощают звуковую энергию, идущую вместе с потоком воздуха.

Конструктивно шумоглушитель представляет собой трубу, окружённую слоем шумоизолирующего материала (обычно это минеральная вата или вспененный каучук). Воздух свободно проходит по центральному каналу, а звуковые волны «застревают» в пористом наполнителе, преобразуясь в тепло.

Ниже в таблице можно видеть, на сколько дБА снижается шум при использовании шумоглушителей разных габаритов:

Качественная изоляция воздуховодов

Чтобы не допустить появления «мостиков шума» в канале, а также образования конденсата, воздуховоды изолируют специальными материалами. Традиционно в системах вентиляции применяются следующие типы теплошумоизоляции:

• Минеральная вата чаще используется в промышленных системах. Данный материал способен как отражать шум, так и поглощать его благодаря своей массе и пористой структуре, что в совокупности обеспечивает высокую степень звукоизоляции. Главный минус минваты в уязвимости к влаге. Материал легко намокает и теряет изоляционные свойства, поэтому важно не допускать ситуаций, где на минвату попадают капли воды.
• Пенофол легко монтируется, дёшево стоит, но не обладает эффективной звукоизоляцией, что делает его худшим вариантом. Материал хорошо изолирует тепло, но не шум, отчего его использование не рекомендуется для бытовых систем, когда акцент делается на тишину и комфорт.
• К-флекс является наиболее эффективным типом шумоизоляции, но одновременно и самым дорогим. Он удобно монтируется за счёт своей эластичности, позволяя обклеить даже труднодоступные места. Дополнительным плюсом материала является чёрный цвет, который не портит общую картину при открытой прокладке воздуховодов.

Применение виброгасящих элементов

Для подавления вибраций в системе используются гибкие вставки, а также виброопоры и виброматы.

Гибкие вставки исключают передачу вибраций от установки на жёсткие воздуховоды. Они наиболее актуальны в каркасных домах, где вибрация легко распространяется по конструкциям.

Виброопоры и виброматы препятствуют передаче вибраций от корпуса вентмашины на конструкцию дома. Они применяются в случаях, если машина расположена на полу, на чердаке или на выносном кронштейне. Данные элементы критически важны на объектах, где в качестве опорной поверхности служит дерево.

Важное замечание! Даже с использованием виброопор не стоит допускать плотного прилегания вентмашины к стене — необходимо оставлять небольшой зазор.

ТОП-4 ошибки при проектировании систем вентиляции

Неправильное размещение оборудования

Чтобы минимизировать шум, оборудование не должно располагаться в местах постоянного пребывания людей. Сюда относятся все жилые комнаты, включая спальни, гостиные, кабинеты и т. д. Также следует учитывать технические характеристики оборудования и особенности объекта.

Для частного дома, как правило, оптимальные места:

• технические помещения (гараж, кладовая, котельная / бойлерная)
• отапливаемый или утеплённый чердак (температура помещения выше 0 °C)
• фасад или крыша (под специальным тентом для защиты от осадков и солнечных лучей)

Для квартиры лучшие места:

• лоджия или балкон
• коридор
• гардеробная
• санузел

Важный нюанс: размещение на холодном чердаке — один из самых неблагоприятных вариантов. При отключении электроэнергии движение воздуха по конвекции (тёплый воздух поднимается вверх) приводит к конденсации влаги внутри воздуховодов и их промерзанию. Если чердак неизбежен, необходима тщательная теплоизоляция всех воздуховодов и герметичные заслонки в местах разрыва теплового контура.

Неверный подбор сечения воздуховодов

Данная ошибка приводит к превышению допустимой скорости движения воздушного потока и увеличивает сопротивление в канале. В свою очередь, всё это отражается на уровне шума.

Эксплуатационные последствия заужения магистральных участков (например, с 200 мм до 125 мм):

• Снижение пропускной способности сети
• Возникновение аэродинамического гула
• Вибрация воздуховодов
• Сложность балансировки сети при ПНР

Пример из жизни: кухонная вытяжка с паспортными 600 м³/ч при подключении через узкий воздуховод сечением 200×60 мм выдаёт реальные 150–200 м³/ч. Вентилятор шумит на максимуме, но почти не качает воздух — вся энергия уходит на преодоление сопротивления.

Сложная трассировка сети воздуховодов

Суть ошибки: проектировщик создаёт сложную, запутанную схему воздуховодов с множеством поворотов, тройников, переходов и изгибов под 90°, часто в угоду архитектурным решениям или экономии пространства.

Почему это проблема: логика здесь простая. Чем проще и «прямее» схема магистральных воздуховодов, тем меньше сопротивления в канале — и тем ниже шум. Каждый лишний поворот, особенно резкий, создаёт локальное сопротивление, вызывая завихрения и турбулентность воздушного потока. Воздух начинает биться о стенки воздуховода, создавая аэродинамический шум.

Соответственно, по возможности следует минимизировать резкие повороты в сети. Также настоятельно рекомендуем использовать гибкие теплошумоизолированные воздуховоды на конечных участках, где на ответвлении воздуховод соединяется с адаптером. Это значительно упрощает подключение, а также исключает все потенциально «оставшиеся» шумы.

Подбор установки без запаса по производительности

Допустим, проектировщик рассчитывает необходимый воздухообмен для дома (например, 350 м³/ч) и подбирает вентиляционную установку с номинальной производительностью ровно на эти цифры — без какого-либо запаса. Мотивируется это экономией — меньшая установка дешевле, компактнее и, как кажется, потребляет меньше энергии.

На деле же, когда установка работает на 100% мощности, вентилятор раскручен до максимума. Система без запаса обречена работать постоянно на пределе — а значит, постоянно шуметь на предельно допустимом уровне.

Как видим выше, у модели с большим номинальным воздухообменом ниже уровень шума (48 дБА < 50 дБА). Это объясняется тем, что вентилятор (хоть и более крупный) вращается на меньших оборотах для достижения требуемого воздухообмена, а значит — система работает тише.

Может показаться, что разница в 2 дБА не сыграет роли, однако не забываем про А-фильтр. Для человеческого уха в бытовых условиях эти 2 дБА могут быть весьма ощутимы.

Кроме того, проектирование с запасом даёт и другие бонусы. Во-первых, это возможность временно увеличить производительность — при большом количестве гостей или после готовки, чтобы быстрее выветрить запахи. Во-вторых, работа на 70% мощности щадит двигатель и подшипники, продлевая «жизнь» системы, в отличие от постоянной работы на 100%.

Коротко о главном

Тихая вентиляция — это результат комплексного подхода:

• Правильный выбор оборудования
• Учёт аэродинамики
• Обязательное применение шумоглушителей
• Грамотное размещение установки
• Качественная шумоизоляция

И как мы уже сказали в начале, хорошо спроектированную и смонтированную вентиляцию не видно и не слышно. Она дарит только свежий чистый воздух — без малейшего напоминания о своей работе.

Спасибо за прочтение!