Достижение 15 dB тишины с помощью павильона на крыше в Fabrik1230

Мы склонны романтизировать крыши. Они служат фоном для незабываемых фильмов, сценой для запоминающихся концертов, местом для ужинов под звёздами и городских вечеринок, обещающих свободу и творчество. Крыши — символы устремлений: возвышенные, открытые и полные жизни.

Однако правда зачастую гораздо менее поэтична. За гирляндами и панорамными видами многие современные крыши наполнены не музыкой, а техникой. Они гудят, жужжат и гудят в такт механическому пульсу наших городов – охладители, конденсаторы и вентиляционные системы неустанно трудятся, поддерживая комфорт в наших домах. Шум на крышах стал одной из скрытых проблем современной архитектуры.

 

Шум на крыше — скрытая проблема современной архитектуры

Очертания Австрии, и особенно Вены, издавна определялись её характерными крышами – многоуровневым ландшафтом исторических террас, современных зелёных крыш, солнечных установок и, всё чаще, механических систем, обеспечивающих функционирование современных зданий. Эти возвышенные пространства уже не просто архитектурные украшения, а важные технические зоны. Однако, поскольку чиллеры, вентиляционные системы и воздухообрабатывающие агрегаты на крышах офисных зданий и жилых комплексов стали обычным явлением, возникла новая проблема: шум .

 

 

Согласно данным, приведенным в соответствии с Европейской директивой по шуму в окружающей среде (2002/49/EC), и отчётам Федерального агентства по охране окружающей среды Австрии (Umweltbundesamt Österreich), шум от механических установок является одним из основных источников нарушения окружающей среды в многофункциональных зонах. Исследования показывают, что за последнее десятилетие число жалоб, связанных с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, выросло более чем на 40%. Эта тенденция наблюдается в Вене, Граце и Линце, где уплотнение городских центров приводит к тому, что жилые помещения всё больше сближаются с технической инфраструктурой.

Именно с этой проблемой столкнулись в Fabrik1230: механическое сердце здания, два больших чиллера THEATU 4450 с воздушным охлаждением, пришлось установить на крыше, чтобы сохранить внутреннее пространство и соответствовать требованиям устойчивого развития. Однако это решение было сопряжено с риском передачи механического гула и резонанса вентиляторов в соседние офисы и жилые помещения. Для проекта, который гордился превосходным дизайном и комфортом жильцов, такой шум поставил бы под угрозу всю концепцию.

« Когда техника находится на крыше городского здания, тишина так же важна, как и воздухообмен», — объясняет доктор технических наук Цветан Недков, генеральный директор компании DECIBEL. «В таких густонаселённых районах акустический комфорт — не роскошь, а часть социальной ответственности здания».

 

От моделирования к измеримой эффективности

Проект начался с простого задания: изначально заказчик запросил звукоизолирующий кожух с тремя стенами и без крыши, чтобы снизить уровень шума и сохранить открытую вентиляцию над чиллерами. Наши инженеры создали детальную модель этой конфигурации и провели предварительное акустическое моделирование .

Однако результаты показали, что конструкция с открытым верхом не обеспечивала требуемого уровня звукоизоляции, и через открытую область наблюдалась значительная утечка звука, особенно в низкочастотном диапазоне. Поэтому проект требовал переосмысления. После нескольких итераций наша команда предложила полностью закрытое решение со встроенными вентиляционными глушителями, обеспечив баланс между акустическими характеристиками и функциональностью системы.

 

Первоначальное предложение, основанное на задании: корпус без крыши и только с тремя стенами против обновленного задания после точных измерений и моделирования — полностью закрытый корпус для оптимальной звукоизоляции

 

Чтобы справиться со следующей задачей, команда акустических инженеров DECIBEL продолжила опираться на данные, а не на гипсокартон. Используя трёхмерное моделирование на основе частиц, инженеры смоделировали чиллеры как сложные источники звука, распространяющиеся по крыше и окружающим фасадам. Этот подход моделировал не только прямой звук, но и вторичные отражения, поглощение звука грунтом и атмосферные потери.

Для анализа были созданы две модели:

1. Базовый сценарий – чиллеры работают на открытом воздухе на кровельной плите.
2. Смягченный сценарий — та же конфигурация, заключенная в специально разработанную акустическую оболочку DECIBEL.

Каждая модель включала шесть виртуальных точек приёма, стратегически размещённых по периметру крыши для регистрации пространственных изменений шума. Данные были получены для октавных полос от 125 Гц до 4 кГц, выявляя как тональные пики, так и характеристики ширdbи, типичные для систем охлаждения.

 

Уровни звукового давления в точках приема по имитационной модели чиллеров со звукоизолирующим кожухом

 

Как вспоминает руководитель проекта DECIBEL: «Наша цель заключалась не просто в том, чтобы получить цифру на бумаге. Мы построили модель, учитывая реальные условия: пути движения воздуха, доступ для обслуживания, допуски на подъём и размеры кранов, которые будут поднимать панели на крышу. Мы моделируем весь срок службы корпуса ещё до того, как будет разрезан первый лист стали».

Этот этап прогнозирования позволил команде точно настроить плотность материала, коэффициенты перфорации и расстояние между жалюзи до изготовления, обеспечив как точность характеристик, так и логистическую осуществимость.

 

Анатомия акустического корпуса

Окончательный вариант корпуса Fabrik1230 представляет собой продуманную комбинацию поглощающих и отражающих элементов, предназначенных для улавливания, удержания и рассеивания звуковой энергии без ограничения эффективности охлаждения.

Его основные компоненты включают в себя:

• Вытяжные шумоглушители глубиной 600 мм каждый оснащены разделительными элементами, заполненными минеральной ватой плотностью 45 кг/м³ и заключенными в перфорированную оцинкованную сталь для защиты от воздействия наружных условий. Они поглощают низкочастотные излучения, создаваемые осевыми вентиляторами чиллеров.
• Звукоизоляционные панели PZP толщиной 100 мм, состоящие из наружной стальной оболочки, плотного минерального наполнителя и перфорированной внутренней поверхности, образуют стенки корпуса, поглощая средне- и высокочастотный шум, сохраняя при этом жёсткость.
• Акустические жалюзи DECIBEL AL 300 размером 1000 × 1000 × 300 мм стратегически расположены на входных и выходных отверстиях для обеспечения циркуляции воздуха. Их внутренняя геометрия обеспечивает свободный поток воздуха, рассеивая и поглощая исходящий звук.

 

 

«Каждый шов и точка крепления должны были быть рассчитаны на акустическую и структурную безопасность», — говорит ведущий монтажник DECIBEL, руководивший сборкой крыши. «Мы вручную выровняли каждую панель с точностью до миллиметра и загерметизировали все отверстия, чтобы вибрация не проникала внутрь. Наградой стало то, что мы включили охладители — и почти ничего не услышали».

Модульная конструкция позволила команде эффективно установить систему, несмотря на ограниченный доступ к крыше и сжатые сроки. Каждый готовый компонент был установлен на место краном, что свело к минимуму неудобства для жителей близлежащих районов.

 

 

Результаты измерений и проверка производительности

После завершения работ были проведены акустические измерения на месте для подтверждения теоретических прогнозов. Испытания во всех шести точках приёма зафиксировали общее вносимое затухание 15,8 dB(А), что превышает проектное значение 15 dB.

 

 

Анализ результатов выявил баланс системы:

• На низких частотах (125 Гц) затухание в среднем составило 5 dB, что смягчило глубокий гул вентилятора, который обычно слышен дальше всего ночью.
• В диапазоне от 500 Гц до 2000 Гц затухание достигало 14 dB, что эффективно снижало тональный шум компрессора, который может доминировать в дневных звуковых ландшафтах.
• Высокочастотные отражения поглощались почти полностью, создавая равномерное акустическое поле по всей крыше.

 

 

Эти результаты выводят корпус Fabrik1230 в число наиболее эффективных систем звукоизоляции крыш в своей категории.

«Проверка — краеугольный камень нашей философии», — добавляет кандидат технических наук Цветан Недков. «Мы не просто устанавливаем материалы — мы проверяем их эффективность с помощью измерений. Ведь когда вы можете подтвердить своё молчание цифрами, вы заслужили доверие».

 

Более широкий контекст

По данным Всемирной организации здравоохранения, городской шум стал одним из основных факторов экологического стресса, а его длительное воздействие связано с нарушением сна, когнитивной усталостью и риском сердечно-сосудистых заболеваний. В мегаполисах, где такие объекты, как Fabrik1230, граничат со смешанными жилыми и коммерческими зонами, даже незначительное снижение шума приводит к ощутимой пользе для здоровья.

Результат проекта выходит за рамки его крыши:

• Для архитекторов это демонстрирует, что акустическая инженерия может органично сосуществовать с дизайнерским замыслом.
• Для застройщиков это воспроизводимая модель для соблюдения условий шумового планирования без дорогостоящей модернизации.
• Для жильцов это гарантирует рабочее пространство или жилье, свободное от механического шума городской жизни.

 

 

Как заключает наш руководитель проекта: «Раньше мы считали, что оборудование на крыше — это необходимое вмешательство. Теперь, благодаря точному моделированию и точным материалам, оно становится невидимым — как визуально, так и акустически».

Успех павильона Fabrik1230 подчёркивает веру компании DECIBEL в то, что тишина — это не отсутствие, а достижение. Она требует дальновидности, моделирования, мастерства и проверки, работающих в гармонии. То, что сейчас тихо возвышается над промышленным ландшафтом 23-го района Вены, — это не только инженерное достижение, но и заявление о будущем устойчивых городских звуковых ландшафтов в Австрии и за её пределами.

 

Если ваш проект предполагает установку чиллеров на крыше, генераторных установок или систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха вблизи чувствительных зон, команда специалистов по акустике компании DECIBEL может обеспечить измеримую тишину с архитектурной точностью.

Свяжитесь с нами сегодня.