Komory bezechowe dla Krajowego Urzędu Metrologicznego

Przegląd projektu

Główny Urząd Metrologii (GUM) zlecił firmie DECIBEL zaprojektowanie i dostarczenie dwóch najnowocześniejszych komór bezechowych w Europie, zlokalizowanych w Kielcach. Obiekt ten stanie się krajowym punktem odniesienia w zakresie precyzyjnych pomiarów dźwięku i drgań , wspierając metrologię, badania przemysłowe i kalibrację urządzeń medycznych.

Inżynieria ciszy dla nauki

Komory te zostały zbudowane z myślą o naukowej precyzji. W środowisku, w którym poziom ciśnienia akustycznego jest niższy niż słyszalny dla człowieka, nawet niewielkie drgania lub odbicia mogą wpłynąć na dokładność pomiaru. GUM wymagał komór, które mogłyby zapewnić warunki pola swobodnego i spełniać normy ISO 8253-2 dotyczące badań audiometrycznych.

Projekt wymagał ciszy i całkowitej kontroli nad dźwiękiem , wibracjami i przepływem powietrza, zmieniając ciszę w mierzalny instrument naukowy.

Wyzwanie

Lokalizacja obiektu, zaledwie pięć kilometrów od czynnych kamieniołomów, stanowiła poważne wyzwanie. Komory musiały być izolowane zarówno od drgań gruntu, jak i hałasu zewnętrznego, spełniając wymagania klasy drgań V0, najsurowszej normy międzynarodowej, zezwalającej na ruchy gruntu poniżej 4 μm/s.

Wymagania GUM obejmowały również osiągnięcie poziomu hałasu wewnętrznego NR5, co miało zapewnić, że pomieszczenia pozostaną akustycznie neutralne i nie będą narażone na zakłócenia zewnętrzne lub konstrukcyjne.

Zakres prac

• Projekt i budowa dwóch komór bezechowych (1402 m³ przy 50 Hz i 319 m³ przy 100 Hz)
• Realizacja konstrukcji żelbetowej typu „box-in-box”
• Projektowanie i montaż systemów izolacji drgań z wykorzystaniem sprężyn stalowych i podpór elastomerowych
• Precyzyjny montaż poliuretanowych klinów akustycznych (długości 170 cm i 86 cm)
• Integracja cichego systemu wentylacji z kanałami o długości 13 m i tłumikami dzielonymi
• Walidacja poprzez symulacje elementów skończonych i testy wibracji na miejscu

Rozwiązanie

DECIBEL i jego partnerzy zastosowali konstrukcję typu pudełko-w-pudełku, tworząc dwie odizolowane „wyspy akustyczne” wewnątrz budynku.

Komora 100 Hz została zbudowana na podkładkach elastomerowych o częstotliwości drgań własnych 5 Hz, natomiast komora 50 Hz wykorzystała sprężyny stalowe o częstotliwości 2,5 Hz, co zapewniło całkowitą separację od drgań konstrukcyjnych. Analiza MES potwierdziła pełną zgodność ze specyfikacją klienta, nawet w rzeczywistych warunkach detonacji w kamieniołomie.

Wewnątrz komór zainstalowano precyzyjnie docięte kliny z polietero-poliuretanu, wykonane z milimetrową dokładnością, aby pochłaniać wszelkie odbicia i zachować właściwości akustyczne w polu swobodnym. Wentylacja odbywała się za pomocą specjalnie zaprojektowanych kanałów z wielostopniowymi tłumikami, które zapewniały przepływ powietrza bez generowania słyszalnego hałasu.

Wynik

Ukończony obiekt spełnił wszystkie wymagania projektowe: zmierzony poziom hałasu tła wynosił poniżej NR5, izolacja drgań przekroczyła klasę V0, a częstotliwość pola swobodnego wynosiła od 50 Hz wzwyż.

Komory bezechowe GUM zaliczają się obecnie do najnowocześniejszych laboratoriów akustycznych w Europie, wspierając krajowe i międzynarodowe badania w dziedzinie audiologii, pomiaru hałasu i akustyki przemysłowej.

Jak stwierdził dyrektor generalny DECIBEL, inż. dr Tsvetan Nedkov:

„Projekty takie jak ten dowodzą, że cisza nie jest pustką, lecz precyzją, innowacją i postępem”.

Gotowy zaprojektować własne laboratorium akustyczne?

Inżynierowie DECIBEL tworzą kompletne systemy izolacji akustycznej i wibracyjnej do zastosowań w metrologii, badaniach naukowych i przemyśle. Skontaktuj się z nami , aby omówić swój kolejny projekt!