Khái niệm và đặc tính của ống thông gió tiêu âm

Ống thông gió tiêu âm là gì? Ống thông gió thì đã quen thuộc với chúng ta nhưng còn ống thông gió tiêu âm thì sao? Tiếng ồn là nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống, đặc biệt là các khu đô thị lớn. Không những thế sức khỏe của con người cũng bị tác động bởi các yếu tố như vậy. Chúng ta thường biết đến biện pháp cách âm thanh ánh sáng cho cửa hang tường từ trước đến giờ. Tuy nhiên, hiện nay có một biện pháp hữu hiệu được ưa chuộng hơn nữa là sử dụng ống gió tiêu âm.

Vậy ống thông gió tiêu âm là gì?

Ống thông gió tiêu âm hay còn gọi là hộp tiêu âm. Nó thực chất là một thiết bị được đặt trong quạt thông gió có tác dụng hạn chế tiếng ồn phát ra mỗi khi máy hoạt động. Thông thường ống gió tiêu âm sẽ được làm từ các vật liệu chính như bông, vải thủy tinh, tôn,… Mức độ hạn chế tiếng ồn của tiêu âm khác nhau tùy theo độ dày hay mỏng của tỷ lệ bông kháng.

Phương pháp sản xuất ống gió tiêu âm phổ biến

Hiện có 2 phương pháp sản xuất ống thông gió tiêu âm là phương pháp truyền thống và phương pháp hiện đại.

Phương pháp sản xuất ống gió tiêu âm truyền thống

Ống gió tiêu âm truyền thống được làm bằng cách khá thủ công. Đem bông khoáng, vải thủy tinh kết hợp với tôn đục lỗ để làm các tiêu âm. Thiết bị tiêu âm sẽ được đặt trên đường ống gió giúp hấp thụ và hạn chế tiếng ồn. Bông khoáng chính là nguyên liệu mấu chốt trong sản xuất tiêu âm theo các truyền thống. Hầu hết các loại bông khoáng được sử dụng làm tiêu âm hiện nay có tỉ trọng là 60kg/ m3. Với độ dày là 25mm hoặc 50mm.

Phương pháp sản xuất ống gió tiêu âm hiện đại

Ngoài lọai ông gió tiêu âm được làm theo cách truyền thống thì hiện còn có loại được làm theo phương pháp mới sản xuất hộp tiêu âm hiện đại. Thay vì bông khoáng thì nguyên liệu được sử dụng chính là cao su lưu hóa dán bên trong ống, có cấu trúc hình trụ. Với loại ống gió tiêu âm kiểu mới này thì chúng ta có thể thuận lợi trong việc lắp đặt, thi công. Đồng thời vẫn đảm bảo được các tính năng vốn có quan trọng là cách nhiệt, cách âm, chống cháy. Đây hiện đang là phương pháp được sử dụng ở nhiều cơ sở hiện nay.

Đặc tính khử âm của các hộp tiêu âm

Có một số nhân tố ảnh hưởng đến khả năng tiêu âm trong ống gió thường được sử dụng để lắp đặt các đường ống cấp và hồi gió. Tham khảo một số nghiên cứu này sẽ giúp bạn áp dụng khắc phục vào công trình của mình.

Hộp tiêu âm chữ nhật

a. Ảnh hưởng của độ dày lớp vật liệu tiêu âm

Các thông số cần thiết cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày lớp vật liệu tiêu âm: cao h = 500mm; chiều rộng W = 1000mm. Vật liệu tiêu âm là bông thuỷ tinh có ρ = 160 kg/m3; ở các chiều dày khác nhau δ=25 ÷ 250 mm.
Kết quả tính toán mức giảm ồn qua 01 m chiều dài hộp tiêu âm ở các độ dày lớp bông thuỷ tinh khác nhau thể hiện như hình dưới đây.

Từ kết quả nghiên cứu có thể rút ra nhận xét sau:

• Mức độ tiêu âm tăng nhanh, theo quan hệ hàm mũ khi chiều dày lớp vật liệu tiêu âm tăng.
• Mức giảm ồn càng lớn khi ở tần số âm thanh càng cao.
• Khả năng tiêu âm của hộp tiêu âm khá tốt. Ví dụ với hộp tiêu âm có kích cỡ dài khoảng 1,0 mét thì để giảm độ ồn khoảng 30 dB ở tần số 125 Hz ta chỉ cần lớp bông thuỷ tinh dày khoảng 50mm là đạt yêu cầu.

Từ kết quả trên có thể rút ra kết luận sau:

• Mức độ tiêu âm tăng lên rất nhanh theo quan hệ hàm mũ khi khối lượng riêng của các lớp vật liệu tăng.
• Mức giảm độ ồn càng lớn khi ở tần số âm thanh càng cao.
• Với hộp tiêu âm có kích cỡ dài khoảng 1,0 mét thì để giảm độ ồn khoảng 30 dB ở tần số 125 Hz. Lớp bông dày khoảng 100mm và khối lượng riêng của lớp bông khoảng 144 kg/m3 là đạt yêu cầu.

c. Ảnh hưởng của khoảng cách giữa các tấm tiêu âm

Thông số hình học của hộp tiêu âm có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tiêu âm của chúng. Trong các thông số hình học, khoảng hở giữa các tấm tiêu âm của hộp theo chiều cao (độ cao) là thông số rất quan trọng. Chiều dày lớp bông 100mm; kích thước ngang của hộp 1000mm; tần số âm thanh: 63 Hz, 125 Hz và 250 Hz; chiều cao h thay đổi trong phạm vi h < 1000mm. Kết quả tính toán thể hiện như sau:

Từ đó có thể thấy khi khoảng cách giữa các tấm tiêu âm của hộp tăng, mức giảm độ ồn giảm, ở tất cả các tần số âm thanh. Vì vậy không nên thiết kế hộp tiêu âm có khoảng cách giữa các tấm tiêu âm quá lớn. Với những trường hợp kích thước đường ống và lưu lượng gió đầu vào lớn nên sử dụng hộp tiêu âm kiểu tấm bản, để giảm khoảng cách này giữa các tấm. Người ta khuyên rằng, không nên thiết kế các hộp tiêu âm có khoảng cách giữa các tấm trên 500mm. Ở tần số âm thanh thấp mức độ giảm hiệu quả tiêu âm không đáng kể, nhưng ở tần số âm thanh lớn hiệu quả tiêu âm giảm khá nhanh khi tăng khoảng cách giữa các tấm.

Hộp tiêu âm dạng tấm

Mức độ giảm âm của các hộp tiêu âm dạng tấm bản đã tính toán và đưa vào trong nhiều tài liệu kỹ thuật chuyên ngành [3]. Kết quả tính toán mức độ giảm âm của hộp tiêu âm dạng tấm bản, có độ dày lớp bông bằng độ dày khe hở giữa các tấm : δ=100; 200; 400 và 800mm; vật liệu tiêu âm là bông thuỷ tinh với ρ = 15 ÷ 20 kg/m3; ở các dải tần số khác nhau cho thấy:

Ở các dải tần thấp, các hộp tiêu âm có kích thước lớn (chiều dày các tấm cách âm lớn và khoảng hở lớn), có khả năng khử âm tốt hơn. Ngược lại ở tần số cao các hộp kích thước nhỏ khử âm nhiều hơn. Đối với một thiết bị bất kỳ khả năng khử âm phụ thuộc vào tần số âm thanh và đạt giá trị tối ưu tại một giá trị tần số nào đó. Ví dụ hộp tiêu âm tấm bản có bề dày các tấm 100mm, cách khoảng 100mm thì khử các âm thanh ở tần số 1000Hz tốt nhất.

>> Xem thêm:

• Ống gió mềm không cách nhiệt có kết cấu như thế nào?;
• Ống gió mềm cách nhiệt có kết cấu như thế nào?;