Osiągnięcie 15 dB ciszy dzięki obudowie dachowej w Fabrik1230

Mamy tendencję do romantyzowania dachów. To tło niezapomnianych filmów, scena niezapomnianych koncertów, miejsce kolacji pod gwiazdami i miejskich imprez, które obiecują wolność i kreatywność. Dachy są symbolem aspiracji – wzniosłych, otwartych i pełnych życia.

Prawda jest jednak często znacznie mniej poetycka. Za światełkami i panoramicznymi widokami, wiele nowoczesnych dachów wypełnia nie muzyka, a maszyny. Szumią, szumią i brzęczą w rytmie mechanicznego serca naszych miast – agregatów chłodniczych, skraplaczy i systemów wentylacyjnych, które nieustannie pracują, aby zapewnić komfort w naszych wnętrzach. Hałas na dachach stał się jednym z ukrytych wyzwań współczesnej architektury.

 

Hałas z dachu – ukryte wyzwanie nowoczesnej architektury

Panorama Austrii, a zwłaszcza Wiednia, od dawna jest definiowana przez charakterystyczne dachy – wielowarstwowy krajobraz historycznych tarasów, nowoczesnych zielonych dachów, instalacji solarnych i, coraz częściej, systemów mechanicznych, które zapewniają funkcjonowanie współczesnych budynków. Te wyniesione przestrzenie nie są już jedynie ozdobą architektoniczną, ale niezbędnymi strefami technicznymi. Jednak wraz z powszechnym stosowaniem agregatów chłodniczych, systemów wentylacyjnych i central wentylacyjnych na dachach biurowców i kompleksów mieszkalnych, pojawiło się nowe wyzwanie: hałas .

 

 

Według danych zgodnych z Europejską Dyrektywą w sprawie Hałasu w Środowisku (2002/49/WE) oraz raportami Umweltbundesamt Österreich, hałas generowany przez maszyny jest jednym z głównych źródeł zakłóceń w środowisku na obszarach o mieszanym przeznaczeniu. Badania wskazują na wzrost liczby skarg związanych z systemami HVAC o ponad 40% w ciągu ostatniej dekady, co jest tendencją obserwowaną w Wiedniu, Grazu i Linzu, gdzie zagęszczenie centrów miast powoduje, że przestrzenie mieszkalne są coraz bliżej infrastruktury technicznej.

Właśnie z tym problemem borykał się budynek Fabrik1230 – mechaniczne serce budynku, dwie duże, chłodzone powietrzem agregaty chłodnicze THEATU 4450, musiały zostać zainstalowane na dachu, aby zachować przestrzeń wewnętrzną i spełnić cele zrównoważonego rozwoju. Decyzja ta groziła jednak przeniesieniem szumu mechanicznego i rezonansu wentylatorów do pobliskich biur i mieszkań. W przypadku projektu, który szczycił się doskonałością projektu i komfortem użytkowników, taki hałas podważyłby całą koncepcję.

„ Kiedy maszyny znajdują się na dachu budynku miejskiego, cisza jest równie ważna jak przepływ powietrza ” – wyjaśnia inż. dr Tsvetan Nedkov, dyrektor generalny DECIBEL. „W gęsto zabudowanych obszarach komfort akustyczny nie jest luksusem, lecz elementem społecznej odpowiedzialności budynku”.

 

Od symulacji do mierzalnej wydajności

Projekt rozpoczął się od prostego założenia: klient początkowo zażądał obudowy akustycznej z trzema ścianami i bez dachu, aby zredukować hałas przy jednoczesnym zachowaniu otwartej wentylacji nad agregatami chłodniczymi. Nasi inżynierowie stworzyli szczegółowy model tej konfiguracji i przeprowadzili wstępne symulacje akustyczne .

Jednak wyniki wykazały, że konstrukcja z otwartym dachem nie była w stanie osiągnąć wymaganych poziomów redukcji, a przez odsłonięty obszar występował znaczny wyciek dźwięku, szczególnie w zakresie niskich częstotliwości. W związku z tym projekt wymagał ponownego przemyślenia. Po kilku iteracjach nasz zespół zaproponował w pełni zamknięte rozwiązanie ze zintegrowanymi tłumikami wentylacji, zapewniające równowagę między parametrami akustycznymi a funkcjonalnością systemu.

 

Wstępna propozycja oparta na opisie: obudowa bez dachu i tylko z 3 ścianami VS zaktualizowany opis po dokładnych pomiarach i symulacjach – całkowicie zakryta obudowa zapewniająca optymalną izolację akustyczną

 

Aby stawić czoła kolejnemu wyzwaniu, zespół inżynierów akustycznych firmy DECIBEL nadal opierał się na danych, a nie na płytach gipsowo-kartonowych. Wykorzystując cząsteczkową symulację 3D, inżynierowie zamodelowali agregaty chłodnicze jako złożone źródła dźwięku rozchodzące się po dachu i otaczających go fasadach. Podejście to odtworzyło nie tylko dźwięk bezpośredni, ale także odbicia wtórne, absorpcję gruntu i straty akustyczne w atmosferze.

Do analizy stworzono dwa modele:

1. Scenariusz bazowy – agregaty chłodnicze pracujące na otwartej przestrzeni na płycie dachowej.
2. Scenariusz łagodzący – ta sama konfiguracja zamknięta w specjalnie zaprojektowanej obudowie akustycznej DECIBEL.

Każdy model zawierał sześć wirtualnych punktów odbiorczych rozmieszczonych strategicznie wokół obwodu dachu, aby uchwycić przestrzenne zmiany hałasu. Dane wygenerowano dla pasm oktawowych od 125 Hz do 4 kHz, ujawniając zarówno szczyty tonalne, jak i szerokie pasma oraz charakterystyki typowe dla systemów chłodniczych.

 

Poziomy ciśnienia akustycznego w punktach odbiorczych z modelu symulacyjnego agregatów chłodniczych z obudową dźwiękoszczelną

 

Jak wspomina kierownik projektu DECIBEL: „Naszym celem nie było jedynie osiągnięcie założonej liczby na papierze. Zbudowaliśmy model w oparciu o rzeczywistość, uwzględniając ścieżki przepływu powietrza, dostęp konserwacyjny, tolerancje podnoszenia oraz rozmiar dźwigów, które będą przenosić panele na dach. Symulujemy pełną żywotność obudowy, zanim zostanie wycięta choćby jedna blacha stalowa”.

Ten etap predykcyjny pozwolił zespołowi na precyzyjne dostrojenie gęstości materiałów, współczynników perforacji i odstępów między żaluzjami przed rozpoczęciem produkcji, co zapewniło zarówno dokładność wykonania, jak i wykonalność logistyczną.

 

Anatomia obudowy akustycznej

Finalna obudowa Fabrik1230 to starannie dobrana kombinacja elementów absorpcyjnych i odblaskowych, zaprojektowana w celu wychwytywania, zatrzymywania i rozpraszania energii dźwięku bez ograniczania wydajności chłodzenia.

Jego główne składniki obejmują:

• Tłumiki spalin, każdy o głębokości 600 mm, wyposażone w elementy rozdzielające wypełnione wełną mineralną o gęstości 45 kg/m³ i zamknięte w perforowanej ocynkowanej stali, odporne na warunki zewnętrzne. Odpowiadają one za emisję niskiej częstotliwości generowaną przez wentylatory osiowe agregatów chłodniczych.
• Panele akustyczne PZP o grubości 100 mm, składające się z zewnętrznej powłoki stalowej, gęstego wypełnienia z wełny mineralnej i perforowanej powierzchni wewnętrznej. Panele te tworzą ściany obudowy, pochłaniając hałas o średniej i wysokiej częstotliwości, zachowując jednocześnie sztywność.
• Kratki akustyczne DECIBEL AL 300 o wymiarach 1000 × 1000 × 300 mm, strategicznie rozmieszczone przy otworach wlotowych i wylotowych, zapewniają cyrkulację powietrza. Ich geometria wewnętrzna umożliwia swobodny przepływ powietrza, rozpraszając i pochłaniając dźwięk.

 

 

„Każdy szew i punkt kotwiczenia musiały spełniać wymagania akustyczne i konstrukcyjne” – mówi główny instalator DECIBEL, który nadzorował montaż dachu. „Ręcznie wyrównaliśmy każdy panel, z dokładnością do milimetra, i uszczelniliśmy wszystkie przejścia, aby drgania nie mogły się przedostać. Nagroda przyszła, gdy włączyliśmy agregaty chłodnicze – i prawie nic nie słyszeliśmy”.

Modułowa konstrukcja pozwoliła zespołowi na sprawną instalację systemu, pomimo ograniczonego dostępu do dachu i napiętych terminów. Każdy prefabrykowany element został przeniesiony na miejsce za pomocą dźwigu, minimalizując zakłócenia w otoczeniu.

 

 

Pomiary wyników i weryfikacja wydajności

Po zakończeniu prac przeprowadzono pomiary akustyczne na miejscu, aby potwierdzić przewidywania teoretyczne. Testy we wszystkich sześciu punktach odbioru wykazały całkowitą tłumienność wtrąceniową wynoszącą 15,8 dB(A) – przekraczając zakładany cel projektowy wynoszący 15 dB.

 

 

Analiza wyników ujawniła równowagę systemu:

• Przy niskich częstotliwościach (125 Hz) tłumienie wynosiło średnio 5 dB, co łagodziło głęboki szum wentylatora, który zwykle niesie się najdalej w nocy.
• W zakresie od 500 Hz do 2000 Hz tłumienie osiągnęło 14 dB, skutecznie redukując szum kompresora tonalnego, który może dominować w dziennym krajobrazie dźwiękowym.
• Odbicia fal o wysokiej częstotliwości zostały niemal całkowicie pochłonięte, co spowodowało powstanie jednolitego pola akustycznego na całej powierzchni dachu.

 

 

Wyniki te plasują obudowę Fabrik1230 wśród najskuteczniejszych systemów dźwiękoszczelnych dachów w swojej kategorii.

„Weryfikacja jest podstawą naszej filozofii” – dodaje dr inż. Tsvetan Nedkov. „Nie tylko instalujemy materiały – weryfikujemy ich wydajność za pomocą danych pomiarowych. Bo kiedy potrafisz udowodnić swoją ciszę liczbami, to znaczy, że zasługujesz na zaufanie”.

 

Szerszy kontekst

Hałas miejski stał się jednym z głównych czynników stresogennych w środowisku, według Światowej Organizacji Zdrowia, a długotrwała ekspozycja na niego wiąże się z zaburzeniami snu, zmęczeniem poznawczym i ryzykiem sercowo-naczyniowym. W obszarach metropolitalnych, gdzie inwestycje takie jak Fabrik1230 graniczą z mieszanymi strefami mieszkalno-handlowymi, nawet niewielka redukcja hałasu przekłada się na wymierne korzyści zdrowotne.

Rezultaty projektu wykraczają poza jego dach:

• Dla architektów jest to dowód na to, że inżynieria akustyczna może bezproblemowo współistnieć z zamierzeniami projektowymi.
• Dla deweloperów stanowi powtarzalny model pozwalający sprostać wymaganiom dotyczącym hałasu bez konieczności przeprowadzania kosztownych modernizacji.
• Mieszkańcy mają gwarancję miejsca pracy lub mieszkania wolnego od mechanicznego szumu miejskiego życia.

 

 

Jak podsumowuje nasz kierownik projektu: „Kiedyś uważaliśmy urządzenia dachowe za nieuniknioną ingerencję. Teraz, dzięki precyzyjnemu modelowaniu i precyzyjnym materiałom, stają się one niewidoczne – zarówno wizualnie, jak i akustycznie”.

Sukces obudowy Fabrik1230 podkreśla przekonanie DECIBEL, że cisza nie jest brakiem, lecz osiągnięciem. Wymaga dalekowzroczności, symulacji, kunsztu i weryfikacji, działających w harmonii. To, co teraz cicho wznosi się nad przemysłowym krajobrazem 23. dzielnicy Wiednia, to nie tylko osiągnięcie inżynieryjne, ale także deklaracja dotycząca przyszłości zrównoważonych miejskich krajobrazów dźwiękowych w całej Austrii i poza nią.

 

Jeśli Twój projekt obejmuje agregaty chłodnicze na dachach, elektrownie lub systemy HVAC w pobliżu obszarów wrażliwych, zespół akustyczny DECIBEL jest w stanie zapewnić mierzalną ciszę z architektoniczną precyzją.

Skontaktuj się z nami już dziś.