Izolacja akustyczna w halach przemysłowych – techniki i technologie redukcji hałasu w obiektach produkcyjnych
Izolacja akustyczna jest jedną z metod ochrony pracowników hal produkcyjnych przed negatywnym wpływem hałasu, który jest nieodłącznym elementem większości procesów technologicznych, jakie są realizowane w halach przemysłowych. Hałas jest następstwem pracujących maszyn i urządzeń oraz linii produkcyjnych.
Spis treści
- Wygłuszanie hal przemysłowych ‒ stosowane metody
- Przegrody budowlane o właściwościach izolacji akustycznej
- Zwiększanie chłonności akustycznej w halach stalowych
- Ekrany akustyczne w halach produkcyjnych
- Kabiny dźwiękoszczelne i obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne
- Podsumowanie
Stosowanie w halach przemysłowych różnorodnych rozwiązań, których celem jest ochrona akustyczna, jest obowiązkiem każdego pracodawcy, zobligowanego odpowiednimi przepisami do tego, żeby poziom hałasu nie przekraczał dopuszczalnych wartości. Zapewnienie zgodności z obowiązującymi przepisami, a także normami jest oczywiście bardzo ważne, ale trzeba przede wszystkim mieć świadomość, że uporczywe, długotrwałe i zbyt wysokie dźwięki mogą bardzo niekorzystnie wpływać na pracowników, którzy są narażeni na taki hałas. Z jednej strony hałas może prowadzić do rozdrażnienia i zmniejszenia wydajności pracy, ale w dłuższej perspektywie może również niekorzystnie odbić się na zdrowiu pracowników.
Wdrażanie odpowiednich rozwiązań na etapie budowy czy też modernizacji hali przemysłowej, które ograniczą rozchodzenie się hałasu, może więc ochronić przedsiębiorstwo przed różnego rodzaju stratami. Rozważając kwestie izolacji akustycznej w halach przemysłowych i projektując optymalne rozwiązanie ochrony przeciwhałasowej, należy wziąć pod uwagę zapobieganie zarówno rozchodzeniu się hałasu na obszarze danej hali i między poszczególnymi jej pomieszczeniami, jak i transmisji hałasu z hali na zewnątrz i spoza hali do jej wnętrza.
Wygłuszanie hal przemysłowych ‒ stosowane metody
Do wygłuszania hal przemysłowych zawsze należy podchodzić kompleksowo. Wdrażanie pojedynczych rozwiązań może okazać się bowiem mało skuteczne, co wynika z natury dźwięku i jego rozchodzenia się w pomieszczeniu zamkniętym. Trzeba bowiem mieć świadomość, że hałas emitowany np. przez maszynę produkcyjną rozprzestrzenia się po hali na dwa sposoby: jako fala dźwiękowa bezpośrednia i fala odbijana (tzw. fala pogłosowa) od wewnętrznych powierzchni (głównie ścian i sufitów, ale również innych obiektów, jakie mogą znajdować się w hali). W pobliżu tej maszyny dominujące będą fale bezpośrednie, ale już w większej odległości do uszu pracowników dochodzić będą przede wszystkim odbite fale dźwiękowe.
Dlatego też skuteczna ochrona akustyczna powinna obejmować różnorodne rozwiązania izolacyjne, w tym m.in.:
- przegrody budowlane (ściany i sufity) o odpowiednim poziomie izolacyjności akustycznej,
- materiały o wysokim współczynniku pochłaniania dźwięku,
- ekrany dźwiękochłonne,
- kabiny dźwiękoszczelne,
- obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne.
Przegrody budowlane o właściwościach izolacji akustycznej
Odpowiednia izolacja akustyczna ścian i sufitów hali przemysłowej ma chronić osoby przebywające wewnątrz hali przed hałasem z zewnątrz (np. generowanym przez maszyny pracujące poza halą, pojazdy transportowe, a nawet przez padający deszcz czy grad), ale również zapobiegać przedostawaniu się nadmiernego hałasu z wnętrza hali poza nią. W tym kontekście dużą rolę odgrywa rodzaj konstrukcji nośnej hali. W przypadku tzw. ciężkiej obudowy, czyli hal murowanych czy żelbetowych, charakteryzują się one dużo większym stopniem izolacji akustycznej.
Obecnie na popularności zyskują jednak hale stalowe (ze względu na wiele innych zalet), których konstrukcja jest dużo lżejsza. A, jak wynika z tzw. prawa masy, izolacyjność przeciwdźwiękowa przegrody jest wprost proporcjonalna do masy tej przegrody przypadającej na jednostkę powierzchni. Dwukrotne zwiększenie masy przegrody zwiększa izolację akustyczną o 6 dB.
Siłą rzeczy więc hale wykonane z blachy stalowej ze swojej natury nie zapewnią idealnej ochrony akustycznej. Dlatego też stosuje się układ warstwowy przegród, w których, obok blachy stalowej, wykorzystuje się różnego rodzaju wypełnienie, które stanowi rdzeń takiej przegrody i zapewni lepsze wygłuszenie (a zarazem również izolację termiczną). Najczęściej stosowanym rdzeniem jest wełna mineralna, sztywna pianka poliuretanowa (PIR/PUR) albo styropian. Kluczowa oprócz rodzaju warstwy izolacyjnej jest również jej grubość i np. gęstość w przypadku wełny mineralnej. Izolacyjność akustyczną przegrody znacznie poprawiają także dodatkowe elementy, np. pustki powietrzne (czyli pustą przestrzeń pomiędzy poszczególnymi warstwami) czy specjalne maty dźwiękoizolacyjne.
Powyższe rozwiązania można wdrożyć w przypadku budowy hali lub jej poważniejszego remontu. Jeśli w istniejącej hali stalowej przegrody nie zapewniają odpowiedniej izolacji akustycznej i chcielibyśmy to poprawić, można stosować inne rozwiązania. W tym celu możliwe jest np. postawienie tzw. przedścianki, czyli dodatkowej konstrukcji z odpowiednim materiałem izolacyjnym. W przypadku istniejących już stropów stosuje się podwieszane sufity z dodatkową warstwą izolacyjną.
Zwiększanie chłonności akustycznej w halach stalowych
Bardzo ważną kwestią, która wpływa na ograniczenie rozprzestrzeniania się po całej hali tzw. dźwięków odbitych od ścian czy sufitu, jest stosowanie odpowiednich rozwiązań, które zwiększą ich chłonność akustyczną (nie wpływają one natomiast na zmniejszenie dźwięku bezpośrednio przy jego źródle). W efekcie fala dźwiękowa jest tłumiona. Rozwiązania tego typu są w szczególności konieczne w halach, w których jest wiele różnych źródeł hałasu i są one rozmieszczone na całej hali.
Istotny w tym przypadku jest współczynnik chłonności powierzchni wewnętrznych, który zależy od zastosowanych materiałów dźwiękochłonnych. W przypadku „gołych” i twardych ścian, np. wykonanych z betonu, metalu czy szkła, ich chłonność akustyczna jest najniższa. Efektem tego będzie długi czas pogłosu.
Dlatego też do wykończenia wewnętrznych powierzchni przegród powinno się stosować materiały o dużym stopniu pochłaniania energii akustycznej. Są one miękkie i charakteryzują się porowatą strukturą. Przykładami takich materiałów są m.in. wełna mineralna, włókniny z recyklingu czy też tkaniny tekstylne. Wysoką zdolność pochłaniania dźwięków mają również specjalne perforowane powierzchnie, w tym np. płyty perforowane. Co równie ważne, materiały dźwiękochłonne powinny być w miarę możliwości równomiernie rozmieszczone – jeśli np. znajdą się one tylko na ścianach, a nie będzie ich również na suficie, wówczas czas pogłosu wcale nie musi się zmniejszyć jakoś znacząco.
Polecany artykuł:
Ekrany akustyczne w halach produkcyjnych
Często stosowanym rozwiązaniem, który ma poprawić izolację akustyczną w halach przemysłowych, są ekrany akustyczne. Najczęściej wykorzystuje się je do ochrony akustycznej pojedynczych źródeł hałasu lub gdy ochronie przeciwhałasowej podlegają pojedyncze stanowiska pracy. Stawia się je w nieznacznej odległości od źródła hałasu, dzięki czemu stanowią przeszkodę na drodze fali dźwiękowej, ograniczając jej bezpośrednie rozprzestrzenianie się. Żeby ekrany osiągały największą skuteczność, ich wielkość (wysokość i długość) powinna być dopasowana do konkretnej sytuacji i źródła dźwięku, a na całej ich długości nie mogą występować żadne przerwy.
Mimo że ekrany akustyczne mogą zmniejszyć hałas o 10–15 dB, ich skuteczność jest ograniczona do przestrzeni znajdującej się bezpośrednio za ekranem. Rozwiązanie to nie ma wpływu na hałas pogłosowy. Żeby uzyskać optymalną efektywność, zaleca się jednoczesne zastosowanie ekranów akustycznych i materiałów dźwiękochłonnych.
Kabiny dźwiękoszczelne i obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne
Innym skutecznym środkiem ochrony przed hałasem w halach produkcyjnych są kabiny dźwiękoszczelne. Stosuje się je w miejscach, w których hałas przekracza dopuszczalne poziomy, a źródło dźwięku znajduje się poza chronionym obszarem. Kabiny dźwiękoszczelne są szczególnie efektywne w przestrzeniach, w których energia fal dźwiękowych z urządzeń bezpośrednio przekracza energię fal odbitych. Charakteryzują się one wysoką izolacyjnością akustyczną i cienkimi ściankami, co poprawia warunki akustyczne w miejscu pracy. Często spotykane są również w formie cichych pomieszczeń (np. biurowych), które mają na celu ograniczenie hałasu zewnętrznego.
Podobnym rozwiązaniem do kabin dźwiękoszczelnych są obudowy dźwiękochłonne. Ich zadaniem jest obniżenie transmisji energii akustycznej ze źródła hałasu. Obudowy te różnią się konstrukcją w zależności od rodzaju procesu technologicznego, typu maszyn i wymaganej izolacyjności akustycznej. W zależności od konkretnej sytuacji obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne mogą zmniejszyć poziom hałasu nawet o 30–40 dB.
Tego typu obudowy stosuje się najczęściej w przypadku pojedynczych, dominujących źródeł hałasu, natomiast kabiny dźwiękoszczelne są preferowane, gdy hałas jest rozproszony po całej hali. Typowym przykładem zastosowania kabin dźwiękoszczelnych są obszary testowe lub pomieszczenia inżynieryjne w obrębie hali produkcyjnej. Tego typu konstrukcje często wykonuje się metodą lekkiej zabudowy, np. z płyt gipsowo-kartonowych.
Podsumowanie
Powyższe rozwiązania konstrukcyjno-technologiczne, odpowiednio zaplanowane i wdrożone, mogą w istotny sposób ograniczyć hałas, jaki panuje w halach produkcyjnych, zwiększając tym samym komfort pracy. Warto jednak mieć świadomość, że całkowicie nie zlikwidują problemu nadmiernego hałasu. Ważne jest więc kompleksowe podejście do tego zagadnienia i wprowadzenie również odpowiednich zmian organizacyjnych, tj. właściwe rozmieszczenie źródeł hałasu w hali, przestrzeganie przerw w pracy czy też wprowadzenie zmianowości, żeby pracownik nie musiał całego dnia pracy spędzać w strefach, w których panuje największy hałas.
- Zobacz również: Najnowocześniejsze hale przemysłowe w Polsce
