Как рассчитать виброизоляцию

Создаваемая инженерным оборудованием или внешним транспортом вибрация не сводится к дискомфортному «дрожанию» конструкций. Она представляет собой основной источник вторичного шума. Когда работающий насос или проезжающий рядом поезд передает энергию на стены и перекрытия, они начинают работать как огромные динамики. Чтобы предотвратить это, необходим грамотный расчёт виброизоляции.

Физика процесса и принцип «масса-пружина»

В основе любой системы защиты лежит принцип взаимодействия массы и упругого элемента. Каждая конструкция имеет свою резонансную частоту. Защитный эффект проявляется только тогда, когда рабочая частота оборудования превышает резонансную частоту системы минимум в два раза.

Стандартный насос совершает 3000 оборотов в минуту и имеет частоту 50 Гц. Если для него спроектировать систему с резонансом в 20 Гц, амплитуда колебаний снизится примерно на 10 дБ. Ошибка в расчетах критична. Если собственная частота системы совпадет с рабочей частотой агрегата, возникнет резонанс, который не уменьшит, а усилит вибрацию на 10 дБ и более.

Выбор метода изоляции для оборудования

Наиболее эффективно гасить колебания непосредственно в источнике. Для этого применяются различные типы опор и подвесов:

• Пружинные виброизоляторы (Isotop). Подходят для вентиляторов, дизель-генераторов и других тяжелых низкооборотистых агрегатов.
• Эластомеры Sylomer и Sylodyn. Полиуретановые материалы для создания виброизолирующих фундаментов подбираются исходя из статической нагрузки и площади опоры.
• Виброизолирующие подвесы (Виброфлекс). Применяются для легкого оборудования до 150 кг. Это могут быть закрепляемые на потолке канальные кондиционеры.

Специалисты выделяют три способа устройства опорного слоя. Ленточный предполагает укладывание прокладок под несущие стены или рамы оборудования. При точечном методе материал монтируется под конкретными точками опоры (колонны, сваи, ножки агрегатов). При полноплоскостном методе упругий материал покрывает всю площадь под фундаментом. Исключается риск «акустических мостиков».

Защита зданий и коммуникаций

Особое внимание стоит уделить инженерным сетям. Трубопроводы и воздуховоды должны подключаться к агрегатам через гибкие вставки. Если жестко закрепить трубу к стене без виброизолирующей гильзы и герметика, шум от насоса будет слышен даже через несколько этажей.

Для строящихся объектов вблизи метрополитена или железных дорог единственным выходом является полная виброизоляция фундамента здания. Использование материалов Sylomer позволяет отсечь колебания почвы, которые в противном случае могли бы превышать санитарные нормы в 10 раз.

Чтобы гарантировать акустический комфорт еще на этапе проектирования, стоит расчёт виброизоляции заказать у профильных инженеров-акустиков «Акустик Эксперт». Специалисты учтут массу здания, тип грунта и спектр внешних частот.

Вопросы и ответы

Понадобится ли проводить техобслуживание виброопор?

Качественные полиуретановые эластомеры в этом не нуждаются. Они сохраняют первоначальные свойства в течение 30+ лет. Есть возможность закладывать их под фундамент или другие труднодоступные конструкции не опасаясь, что появится необходимость в замене.

Как влияет влага и грунтовые воды на эффективность полиуретановых эластомеров?

Материалы типа Sylomer имеют смешанную ячеистую структуру и могут впитывать воду. Но это практически не влияет на их упругие свойства. Для условий с высоким уровнем грунтовых вод рекомендуется использовать гидростабильный Sylodyn с закрытыми порами.

Распространяется ли вибрация по трубопроводам?

Да. Жесткое соединение трубопровода с вибрирующим агрегатом создает обходной путь для колебаний. Поэтому помимо виброизоляции самого оборудования на трубопроводах устанавливают гибкие вставки, а крепления к конструкциям выполняют с упругими элементами.