Hvordan kan stillegående vifter påvirke kvaliteten på innemiljøet (IEQ), sikre folks helse, og redusere den globale CO2 utslippet? Her følger en rapport om banebrytende vifteforskning.
De fleste mennesker tilbringer i dag det meste av tiden innendørs. Kvaliteten på innemiljøet(IEQ), er blitt mer og mer viktig. Når vi tar IEQ i betraktning, tenker vi vanligvis på temperatur, CO2 nivå og fuktighet. Men, det er blitt fastslått at også «lydkvaliteten» er en viktig faktor for god komfort på inneklimaet. Støy kan direkte være skadelig for helsen ved å føre til hørselsvikt og tinnitus, men også indirekte til irritasjon, søvnproblemer og stress. Alt dette vil påvirke vår effektivitet og velvære.
Studier har vist at støy har en ødeleggende effekt i forhold til skriving og lesing, og at den kognitive utviklingen hos barn blir påvirket av kronisk støyeksponering.
Hvordan kan vi vurdere lydkvalitet?
De regler vi har i dag, setter krav til lydnivå i bygninger, og et normalt nivå kan være 30dB(A).Men hvordan høres 30 dB(A) ut? Lydkarakteristikken er koblet til tonale frekvenser, som betyr at du kan ha tonal støy ved lav frekvens, høy frekvens eller bare ha bredbåndsstøy som oppfyller kravet på 30 dB (A).Dette emnet ble studert i et prosjekt ved det Svenske forsknings-instituttet, RISE. Ulike varme, ventilasjon og klimasystemer (HVAC) ble satt opp og målt med kravet om at alle måtte tilfredsstille 30 dB(A) kravet.
Her kan du høre på 3 ulike oppsett med ulike lydkarakteristikker:
| Lyd 1 | Lyd 2 | Lyd 3 |
Alle tilfredsstiller 30 dB(A) krav, men lyder veldig ulikt. Kanskje det er på tide å endre kravene for også å inkludere lydkarakteristikkene. For mer utfyllende kunnskap, les mer her.
Helsen til millioner av mennesker påvirkes av støyrelaterte sykdommer. Livsstilssykdommer er normalt forbundet med stress, usunn mat, og inaktiv livsstil, men det har blitt vist i en WHO studie at langvarig eksponering av tonal støy kan påvirke de autonome og hormonelle systemene i menneskekroppen, og føre til symptomer som hjertestans, høyt blodtrykk, hørselstap og psykiske lidelser.
For mer informasjon om hvordan eliminere all monoton støy i ditt bygg klikk her.
Minimering av viftestøy
Byggestrukturen i moderne bygninger er veldig god i forhold til å redusere ekstern støy fra trafikk etc. og betydelige forbedringer er gjort de siste årene, men den interne støyen fra HVAC-systemene er mer komplisert å løse. Ventilasjonsviftene er den dominerende støykilden her. Lyddempere blir ofte montert for å redusere støyen, men det ekstra trykkfall som da kan oppstå, vil øke energiforbruket og CO2 utslipp. Støyen er generelt tonalt og endrer seg med viftehastigheten. I systemer med variabel luftmengde(VAV) vil viftehastigheten endres kontinuerlig for å tilfredsstille luftmengde-kravene, som igjen betyr at også den tonale støyen endres kontinuerlig over et bredt spekter av frekvenser. Lyddempere er gode til å dempe bredbåndsstøy, men ikke så bra på tonal støy. Det er mulig å designe en god lyddemper for noen spesifikke frekvenser, men ikke for et bredt spekter av dem.
Med ønske om å finne en løsning på disse problemene, har Swegon samarbeidet med Chalmers Tekniske Universitet og sponset min industrielle doktorgrad kalt «En numerisk metode for å forutsi og minimere viftens støy». Denne studien har til hensikt å identifisere og redusere årsakene for tonal støy i sentrifugalvifter.
Årsakene er nå identifisert, og resultatet er blitt publisert i et av de meste anerkjente tidskrifter på dette feltet; «Physics of Fluids». Faktisk så ble artikkelen valgt som «Redaktørens valg».
Hva lærer vi fra denne studien?
Det må naturligvis være en liten åpning mellom det roterende løpehjulet og innløpskonen. På grunn av trykkdifferansen som oppstår her, blir luften tvunget igjennom denne åpningen. Det oppstår turbulens når denne luftstrømmen som passerer igjennom åpningen treffer hovedluftstrømmen i viftehjulet(grønt rektangel Fig. A). Denne turbulensen(farget blå i Fig. B) utvikler seg langs viftedekselet og blir feid nedstrøms og krysser i forkant av viftebladet.(Oransje rektangel Fig. B) Denne interaksjonen fører til ujevn og ustabil fordeling av overflatetrykket langs viftebladene. Overflaten i disse områdene svinger i et bredt amplitudeområde, noe som fører til tonal støy. Dette betyr at kilden til den tonale støyen er blitt identifisert.(rødt område i Fig. C)
Hvorfor er dette viktig da?
Med den kunnskapen vi har fått fra denne undersøkelsen, har vi mulighet til å videreutvikle våre vifter, bringe nye produkter til markedet, tilby bedre lydkarakteristikk som er med til å forbedre kvaliteten på inneklimaet, og skape komfortable og sunne rom innendørs. Og ved å ta bort støyen direkte ved kilden, gjør vi dette uten bruk av ekstra lyddempere, vi sparer vifteenergi og CO2 utslipp i prosessen.
