김병희
2000-08-18 19:34:14
3
149
HVAC소음 해석에 관심있는 학생입니다.
HVAC 소음을 해석하기 위한 방법에는 어떠한 것들이
있는지 가르침을 주시길...
HVAC 소음을 해석하기 위한 방법에는 어떠한 것들이
있는지 가르침을 주시길...
HVAC시스템의 소음은 많은 부분 경험식을 이용하여 해석하고 있습니다.
HVAC시스템의 소음을 해석하기 위해서 필요한 자료는
음원(주로 압축기, 홴 등이 됩니다) 그리고 각 덕트 요소의 음향학적 성질 들입니다. 이러한 자료나 방정식은 ASHRAE Handbook이나 논문에 잘 나와 있으므로 그냥 사용하셔도 무방합니다.
전체를 수치적으로 해석하는 방법도 있습니다. 최근 과학원 이덕주교수님 실험실에서 개발한 FanNoise 프로그램의 경우는 전체 HVAC 시스템을 수치적으로 해석하는 프로그램으로 해석결과가 2~3dB밖에 차이가 나지 않는 우수한 프로그램입니다. 그러나 이 방법은 아주 힘든 방법입니다.
만약 원하시면 앞에 운영자님이 올린 글의 원본 논문을 보내드리죠.
연락주세요.
HVAC시스템의 소음을 해석하기 위해서 필요한 자료는
음원(주로 압축기, 홴 등이 됩니다) 그리고 각 덕트 요소의 음향학적 성질 들입니다. 이러한 자료나 방정식은 ASHRAE Handbook이나 논문에 잘 나와 있으므로 그냥 사용하셔도 무방합니다.
전체를 수치적으로 해석하는 방법도 있습니다. 최근 과학원 이덕주교수님 실험실에서 개발한 FanNoise 프로그램의 경우는 전체 HVAC 시스템을 수치적으로 해석하는 프로그램으로 해석결과가 2~3dB밖에 차이가 나지 않는 우수한 프로그램입니다. 그러나 이 방법은 아주 힘든 방법입니다.
만약 원하시면 앞에 운영자님이 올린 글의 원본 논문을 보내드리죠.
연락주세요.
이글은 이분야 전문가이신 전완호님이 보내주신 자료입니다.
음향학적 모델 : 음원(source), 수음자(receiver), 경로(path)로 이루어짐
음향 해석
1단계 : 완성된 공간에 대한 음향학적 목표를 세움
목표는 NC나 RC와 같은 적절한 표시자로 나타내져야 한다.
- 일반적으로, 낮은 소음 레벨은 달성하기 위해서는 비용이 많이 든다.
- 전체 건물이 동일한 소음 요구도를 가지고 있지 않다.(욕실은 시끄러워도 된다)
- 성공적인 소음레벨은 팀단위의 노력이 필요하다. 팀에는 소유주, 공학자, 건축가, 설비 제조자 등이 포함된다.
2단계 : 각각의 소음 경로와 그 요소를 파악한다.
큰 rooftop HVAC설비는 다음의 4가지 소음 전파 경로를 가지고 있다.
- Airborne Sound
- Breakout Sound
- Roof Transmission Sound
- Structure-borne Sound
3단계 : 경로별로 해석을 수행
ASHRAE 에서 제안한 알고리즘을 이용한 계산
4단계 : 음향학적 성능을 결정하기 위해서 결과를 합함
수음자에서의 소음을 계산
5단계 : 소음의 목표와 비교
Return Sound
Return Airborne Sound
흡음재 처리된 리턴 덕트를 설치
- 덕트가 소음을 다른 소음원에서 멀리 전달시킴
- 리턴 덕트가 소음 감쇠를 제공
- 덕트의 끝단이 끝단 반사 손실(end reflection loss)에 의한 감쇠를 제공
Return Duct Breakout
리턴 덕트를 rooftop unit에 설치하면 새로운 경로가 생김 – Breakout
소음 전달에 덕트의 투과손실(Transmission loss)만 관여함 – 투과손실이 큰 덕트 사용 – 무거운 덕트 사용
Supply Duct
Supply Duct Airborne
- 소음기 사용(Silencer)
Supply Duct Breakout : 종종 치명적인(가장 시끄러운) 소음 경로이다.
특히 rooftop unit이 사용자의 머리 위에 있는 경우
- 무거운 덕트 사용으로 투과손실 증가
- 원형 덕트의 사용
Roof Transmission Sound
Sound Radiated from the Outdoor Portion of the Unit
제조자가 제공하는 외부로의 방사 음압 파워 자료가 필요
- 외부를 넓은 방으로 모델하고 equipment-room-wall 알고리즘을 사용
- 지붕 바닥의 투과손실을 계산하거나 측정해서 사용
Sound Radiated from the Bottom of the Unit
이 경로는 간단하지만 음원 세기를 알기가 힘드므로 예측하기 힘들다.
Structure-borne Sound
ASHRAE Publication – “A practical fuide to Noise and Vibration Control for HVAC Systems,” 를 참조
음향학적 모델 : 음원(source), 수음자(receiver), 경로(path)로 이루어짐
음향 해석
1단계 : 완성된 공간에 대한 음향학적 목표를 세움
목표는 NC나 RC와 같은 적절한 표시자로 나타내져야 한다.
- 일반적으로, 낮은 소음 레벨은 달성하기 위해서는 비용이 많이 든다.
- 전체 건물이 동일한 소음 요구도를 가지고 있지 않다.(욕실은 시끄러워도 된다)
- 성공적인 소음레벨은 팀단위의 노력이 필요하다. 팀에는 소유주, 공학자, 건축가, 설비 제조자 등이 포함된다.
2단계 : 각각의 소음 경로와 그 요소를 파악한다.
큰 rooftop HVAC설비는 다음의 4가지 소음 전파 경로를 가지고 있다.
- Airborne Sound
- Breakout Sound
- Roof Transmission Sound
- Structure-borne Sound
3단계 : 경로별로 해석을 수행
ASHRAE 에서 제안한 알고리즘을 이용한 계산
4단계 : 음향학적 성능을 결정하기 위해서 결과를 합함
수음자에서의 소음을 계산
5단계 : 소음의 목표와 비교
Return Sound
Return Airborne Sound
흡음재 처리된 리턴 덕트를 설치
- 덕트가 소음을 다른 소음원에서 멀리 전달시킴
- 리턴 덕트가 소음 감쇠를 제공
- 덕트의 끝단이 끝단 반사 손실(end reflection loss)에 의한 감쇠를 제공
Return Duct Breakout
리턴 덕트를 rooftop unit에 설치하면 새로운 경로가 생김 – Breakout
소음 전달에 덕트의 투과손실(Transmission loss)만 관여함 – 투과손실이 큰 덕트 사용 – 무거운 덕트 사용
Supply Duct
Supply Duct Airborne
- 소음기 사용(Silencer)
Supply Duct Breakout : 종종 치명적인(가장 시끄러운) 소음 경로이다.
특히 rooftop unit이 사용자의 머리 위에 있는 경우
- 무거운 덕트 사용으로 투과손실 증가
- 원형 덕트의 사용
Roof Transmission Sound
Sound Radiated from the Outdoor Portion of the Unit
제조자가 제공하는 외부로의 방사 음압 파워 자료가 필요
- 외부를 넓은 방으로 모델하고 equipment-room-wall 알고리즘을 사용
- 지붕 바닥의 투과손실을 계산하거나 측정해서 사용
Sound Radiated from the Bottom of the Unit
이 경로는 간단하지만 음원 세기를 알기가 힘드므로 예측하기 힘들다.
Structure-borne Sound
ASHRAE Publication – “A practical fuide to Noise and Vibration Control for HVAC Systems,” 를 참조
공지사항
HVAC는 Heating, Ventilating and Air Condition의 약자로 공기조화 및 냉동을 의미합니다.
* HVAC에 관한 책을 소개합니다.
1.Principles of Heating,Ventilating, and Air Conditioning, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., Atlanta, GA, 1990.
2.ASHRAE SI for HVAC and R, 6th ed., American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., New York, 1986.
3.W.F. Stoecker, Using SI Units in Heating, Air-Conditioning, and Refrigeration, Business News Publishing Co., Birmingham, MI, 1975.
* HVAC시스템 소음 해석방법에 대해 운영자님께서 자세히 설명을 해주셔서 여기서는 소음에 관한 참고서적을 소개 할까합니다.
1. Noise And Vibration (I), (II), 김광준외 5인 공역, 1996, 반도출판사.
2. Structure-Borne Sound, L.Cremer.M.Heckl, 1988, second edition, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg.
3. Active Control of Noise and Vibration, Colin H.Hansen and Scott D.snyder, 1997, E&FN SPON
4. Noise control for engineers, Herold W.Lord외 2명, McGraw-Hill
5. Sound and Structural Vibration Radiation, Transmission and Response, Frank Fahy, 1985, ACADEMIC PRESS.
6. Noise Control Management, Howard K.Pelton, 1993, VAN NOSTRAND PEINHOLD, New York.
7. Design for good acoustics and noise control, J.E Moore, F.R.I.B.A, 1983, THE MAILLAN PRESS LTD.
8. Acoustic Waves, Gordon S.Kino, 1987, Prentice-Hall,Inc.
9. 현장 소음대책, 편집부편역, 1994, 도서출판 효성.
10. 소음진동편람, 1995, 한국소음진동공학회.