より静かな機器を選択することで、多くの騒音問題を未然に防ぐことができます。 パスに沿った治療オプションは、次善のオプションであり、サイレンサー、バリア、吸収、遅延、またはその他のオプションを含めることができます. 最後の手段は、通常、受話器での治療であり、職業上の大音量に対する聴覚保護を備えています。
騒音対策への取り組み
音源
可能な限り、供給元から音源の音響パワー レベルを取得することが重要です。 音響パワー レベルは、その機器に適用される認定基準に従ってテストされた性能から導き出される必要があります。 ファンは通常、AMCA 300 または 320 に従ってテストされ、エア ハンドリング ユニットは AHRI 260 に従って、ターミナル ユニットは ASHRAE 130 に従ってテストされます。認定された標準に従ってテストすることで、メーカー間で結果を比較および評価できることが保証されます。 電力レベルの推定値は、メーカー提供のデータが入手できない場合の最後の手段としてのみ使用してください。 HVAC システムの一般的な音源は、ファン、要素によって生成されたフロー ノイズ、VAV コンポーネント、および機械装置です。
パス
ソースが分かれば、受信機に対する位置を決定することができます。 これにより、ノイズの伝達経路を特定することができます。 騒音は通常、空中および構造物の両方の複数の経路を通って伝わるため、考えられる経路を認識して適切に評価する必要があることに注意することが重要です。 さらに、1 つのパスが処理されると、別のパスが支配的になる可能性があり、最初のパスに対するそれ以上の処理は効果的ではありません。
サウンド パスの図 (下図) は、音源から受信機までの音と振動の可能な伝達経路を示しています。 この例では、音源は、ファンとコンプレッサーの両方を含むエア ハンドラーです。 受信者は隣の部屋の居住者です。 サイレンサーは、システムに騒音制御を組み込んで、ダクト経由の経路からの騒音を低減する効果的かつ経済的な手段です。 サイレンサーの主なタイプ (吸収性または散逸性、フィルム ライニング、反応性またはパックレスなど) については、次のセクションで説明します。
パス A – エアハンドラーの振動が床を通過する構造伝達経路。
パス B – 機器からのノイズが受信機に直接放射される空中経路。
パス C – 機器からのノイズがダクトの壁を介して放射されるか、供給/戻りダクトを通って占有スペースに到達するダクト伝搬経路。
受信機
発生源と経路が特定された後は、受信機を評価し、騒音問題に対する最も効果的で経済的な解決策を選択できるように、許容できると考えられる騒音レベルを決定する必要があります。 レシーバーでの音圧レベルの計算は、ソースパスとレシーバーの概念の最終コンポーネントであり、すべてのパス タイプからの寄与を結合します。 目標または設計音の基準を指定する際の主な考慮事項は、スペースの使用目的です。 屋内占有スペースの一般的な設計基準の最も一般的に参照されるソースは、ASHRAE アプリケーション ハンドブックです。 屋外の騒音基準は通常、敷地境界線で指定された全体的な A 加重値に関して地方条例によって指定されます。
サイレンサーの種類と用途
吸収性
散逸性サイレンサーとしても知られる音響サイレンサーは、吸音材を使用して騒音レベルを減衰させます。 ダクト内の騒音がサイレンサーを通過すると、音響エネルギーが内部の有孔金属ライナーの穴からバッフルに入ります。 この穴あき金属ライナーは、音響媒体が高速で空気によって侵食されるのを防ぎますが、音響的に透過するのに十分な大きさの自由領域を持っています。 バッフルの内部に入ると、音響エネルギーは吸収媒体と相互作用します。吸収媒体は通常、ガラス繊維のストランドで構成されます。
音響エネルギーとガラス繊維との間の摩擦により音響エネルギーが熱に変換され、それによって音響エネルギーの量が減少し、サイレンサーの放電時の騒音レベルが低下します。 取り付け時に高いギャップ速度が発生するサイレンサーの場合、サイレンサーの音響性能に影響を与えずに浸食から保護するために、パンチング メタルとグラスファイバー メディアの間にグラスファイバー クロスのシートを配置できます。 典型的な吸収アプリケーションには、長方形、エルボ、および円形のダクト、エア ハンドリング ユニット、発電機サイレンサー、換気、ファン プレナム、および一般的な HVAC 供給、リターン、および排気が含まれます。
フィルム裏地付き吸収性
フィルムライニング吸収サイレンサーは、標準の吸収サイレンサーと同じ原理で機能します。 ただし、これらのサイレンサーには、音響媒体の周りに薄いポリマー フィルム ライナーが巻き付けられており、一部のシステムの気流に存在する空気中の汚染物質や湿気から媒体を保護します。 フィルムライナーを追加すると、音響媒体の吸音能力に悪影響を与えることに注意することが重要です。
これらの影響を最小限に抑えるために、フィルムと穴あき金属の間に薄い音響スタンドオフ ライナーが配置されます。 典型的なフィルム ライニング サイレンサー アプリケーションには、気流中の汚染物質や湿気が懸念される可能性がある実験室、クリーンルーム、および病院が含まれます。
パックレス
反応性サイレンサーと呼ばれることもあるパックレスサイレンサーは、吸収材を含まず、頑丈な穴あきシートメタルのみで構成されています。 音の減衰は、穴あき金属ライナーの後ろにあるさまざまなサイズの複数の共鳴チャンバーを使用することによって達成されます。 音が消音器を通過すると、ヘルムホルツ共鳴器の概念と同様の方法で音響エネルギーが消散し、消音器の放電時に音響レベルが低下します。 これらのサイレンサーは狭帯域の周波数に調整されているため、広帯域周波数で大幅な減衰を達成することはより困難です。
パックレス サイレンサーは通常、ガラス繊維メディアが受け入れられない場合、またはダクト システム全体を滅菌する必要がある場合に指定されます。 これには、実験室、クリーンルーム、病院、または電子機器製造が含まれる場合があります。
音響媒体の効果
下のグラフはサイレンサーの種類の比較です。 グラフは、標準の吸音サイレンサーが全周波数範囲で最高の全体性能を発揮することを示しています。 マイラーなどのフィルム ライナーを追加すると、吸収サイレンサーの有効性が大幅に低下しますが、穴あき金属とフィルム ライナーの間に音響スタンドオフを配置することで、より高い周波数で大幅に改善できます。
グラフは、音響媒体の代わりに調整された共鳴チャンバーを利用するパックレス サイレンサーのユニークな性能特性も示しています。 標準の吸収型サイレンサーは、周波数範囲全体でかなり予測可能な幅広い挿入損失曲線を提供しますが、パックレス サイレンサーは中周波数範囲でピークに達します。 このピークは、その周波数を除去するように調整された内部チャンバーのサイズと形状によるものです。
長方形
長方形サイレンサーは、ダクトを介して伝達されるノイズを消音するための標準です。 それらの単純な設計と比較的低コストにより、空気分配システムで最高の音響減衰と最低の圧力損失を実現するための最初の選択肢となっています。 さまざまなオプションが用意されているため、HVAC システムに簡単に統合できます。
低圧力損失から高圧力損失までの幅広い設計と幅広いメディア タイプの選択を、0 ～ 2500 fpm の範囲のシステムに適用できます。
肘
エルボーサイレンサーは、長方形のサイレンサーと同じ性能特性の多くを備えていますが、非常に用途が広く、まっすぐな長さのダクトが利用できないシステムに最適です。 エルボー サイレンサーは、システムの圧力損失がわずかに増加するだけで、長方形のサイレンサーのレベル以上で機能し、トランジションを使用せずにほとんどのダクト サイズに合わせて構成できます。
円形の
円形サイレンサーは、システムで円形ダクトを使用する場合に優れたソリューションです。 それらは、望ましくない圧力降下とシステム効果を引き起こす四角から丸への移行の必要性を排除します。 円形サイレンサーは、さまざまな範囲の減衰と圧力損失を可能にする幅広いサイズで利用できます。
軸流ファン
軸流ファンサイレンサーは、軸流ファンに密接に結合するように設計されています。 これらのサイレンサーは、発生源でノイズを減衰させ、ファンの吸気口と排気口での空力性能を向上させるように設計されています。 軸流ファン サイレンサーのセンター ポッドは、ファン ハブの圧力損失を低減するのに役立つ適切なサイズになっています。
排出軸流ファンサイレンサーが空気を減速して、静圧の回復を最大化します。
カスタム
標準的なサイレンサー構成は、常にあらゆる状況で機能するように適応できるわけではありません。 このような場合、アプリケーションの要件を満たす独自のサイレンサーを開発する必要があります。 限られたスペースのシステムに騒音制御製品を適用する必要がある場合、またはサイレンサーがファンに直接結合されている場合、必要な性能を提供するようにカスタムサイレンサーを設計できます。
典型的なカスタム設計には、トランジショナル サイレンサー、T または Z 型サイレンサー、および標準モデル ラインでは利用できないサイズを必要とするサイレンサーが含まれます。
空気輸送製品
空気移動サイレンサーは、壁の音響的完全性を損なうことなく、空気をある領域から別の領域に移動させることができます。 これらのサイレンサーは通常、ダクトがなく、壁構造の一部です。
クロストーク
クロストークサイレンサーは、不要なノイズの伝達を防ぐために必要な減衰を提供しながら、隣接する領域に空気を伝達するために使用されます。 隣接する部屋への音声の侵入を防ぐためによく使用されます。
クロストークサイレンサーは、さまざまな音響空気伝達の問題を解決するために使用できるさまざまな構成で製造されています。
細線リターン ディシペーター
細いライン リターン ディスシペーターは、わずか 4 インチの厚さのフレーム内で互い違いに配置された、音響媒体で満たされた複数のバッフルを使用します。 標準的なトランスファー グリルの代わりに使用して、隣接するスペース間の音の伝達を減らしたり、還気騒音を減衰させたりするのに最適です。
音響ルーバー
音響ルーバーは、必要な音の減衰を提供しながら、空気が開口部を通って流れるようにするために使用できます。 音響ルーバーは、音響媒体を使用して音響エネルギーを吸収し、穴あき金属を使用して空気の流れによる媒体の浸食を防ぎます。
音響ルーバーは空気力学的に設計されており、圧力損失を最小限に抑えます。
音響パネルとエンクロージャ
機器からの過度の騒音を制御するために使用される価格の音響パネルとエンクロージャーは、特定の騒音低減要件を満たすために、さまざまな形状とサイズで利用できます。
典型的なアプリケーションには、バリア システム、カスタム エンクロージャ、および吸気プレナムと排気プレナムが含まれます。 ガスタービン用の大型ユニットから、ポンプ、モーター、コンプレッサー、またはその他の不要な HVAC または産業用ノイズ源用の小型ユニットまで、さまざまな用途に使用できます。
エンジニアリング ガイド ノイズ コントロール - 価格エンジニアの HVAC ハンドブック
