Specjalistyczna izolacja akustyczna BerlinerLuft. Systemy izolacji akustycznej w tunelu aerodynamicznym

Unoszenie w 900.000 m³/h berlińskiego powietrza

W stolicy Niemiec, Berlinie, gdzie nie brakuje atrakcji powstało nowe miejsce, które zachwyci wrażeniemi: od października 2017 r. na terenie dawnych wodociągów przy Landsberger Allee znajduje się nowy kryty obiekt skydivingowy Windobona, gdzie osoby i grupy mogą przez kilka minut unosić się w prądzie powietrza, pozbawione jakiejkolwiek grawitacji. Aby zredukować hałas emitowany przez ogromne wentylatory, a tym samym umożliwić eksploatację obiektu również w godzinach wieczornych, operator zdecydował się na zastosowanie wyszukanych środków izolacji akustycznej firmy BerlinerLuft. Technik GmbH.

Nowy kryty obiekt skydivingowy Windobona znajduje się zaledwie kilka kilometrów od Alexanderplatz. Po Wiedniu i Madrycie jest to dopiero trzeci obiekt w Europie wybudowany przez austriacką firmę. Indoor skydiving to nowy trend sportowy i niesamowite przeżycie dla osób w każdym wieku. Unoszenie się w pionowym tunelu przy wietrze o prędkości do 280 km/h daje uczucie swobodnego spadania i jest porównywalne do skoku ze spadochronem z wysokości 4000 m - tylko całkowicie bezpieczne. Loty, dostępne od 49 euro (czas trwania dwie minuty), obejmują osobiste szkolenie (podstawowe pozycje i zachowanie w tunelu aerodynamicznym), wyposażenie (kombinezon, kask, gogle i ochrona uszu), odprawę z nagraniem wideo z lotu oraz certyfikat lotu. W tym samym czasie mogą latać maksymalnie cztery osoby. Maksymalna waga dla jednej osoby to 120 kg.

„Hałas generowany przez obiekt rekreacyjny nie powinien być "przeszkodą w zabawie", ani nie powinien przeszkadzać mieszkańcom. Dlatego podstawowym celem było ograniczenie hałasu za pomocą zastosowanych systemów izolacji akustycznej w taki sposób, aby możliwe było latanie w obiekcie Windobona przez cały rok, niezależnie od pogody, a także w godzinach wieczornych. W ten sposób wykorzystaliśmy wszystkie istniejące możliwości redukcji hałasu bez przekraczania ram kosztowych".

Kierownik projektu Gunnar Beck

900 000 m³/h powietrza i 280 km/h

Na rysunku 2 przedstawiono konstrukcję budynku, który ma łącznie prawie 20 m szerokości i 32 m wysokości i zawiera komorę lotów o wysokości 17 m i szerokości 4,3 m (punkt 1 na rysunku). Komora lotów jest w całości przeszklona trójwarstwowym szkłem kuloodpornym o grubości 4 cm. Po przeciwnej stronie znajdują się cztery bezstopniowe wentylatory osiowe (punkt 3). Mają one średnicę 2,9 m każdy i osiągają łączną wydajność powietrza 900 000 m³/h (pobór mocy elektrycznej na wentylator 319 kW). Cyrkulacja powietrza odbywa się w układzie kołowym: wentylatory zasysają powietrze z górnej części komory lotu przez dyfuzor (punkt 5) i elementy odchylające (punkt 2; zakrzywione profile aluminiowe) i spychają je w dół, gdzie ponownie przepływa przez elementy odchylające. Następnie powietrze dociera do dyszy (punkt 6) i jest w niej rozpędzane do maksymalnej prędkości 280 m³/h. Podłoga komory lotów (punkt 4) składa się z indywidualnie zawieszonych i sprężystych lin stalowych. Z danych eksploatacyjnych strumienia objętości powietrza (250 m³/s) i poboru mocy elektrycznej przez wentylatory (4 x 319 kW, sprawność wentylatorów 60 %) oblicza się średnie ciśnienie statyczne w kanale powietrznym wynoszące około 3.000 Pa.

Dopracowana izolacja dźwiękowa

Kryty obiekt skydivingowy Windobona, znajduje się w obszarze, w którym muszą być spełnione niemieckie wymagania TA Lärm (techniczne regulacje dotyczące hałasu). TA Lärm nakłada maksymalny poziom ciśnienia akustycznego w obszarach komercyjnych 65 dB(A), w centrach, obszarach wiejskich, i mieszanych 60 dB(A) i w ogólnych obszarach mieszkalnych 55 dB(A). Te wartości graniczne muszą być zredukowane o 15 dB(A) w godzinach wieczornych. Wartości te obowiązują przy odbiorniku, to znaczny na przykład przy oknie mieszkania. Aby móc eksploatować urządzenie do godziny 22.00, konieczne było zastosowanie specjalnych środków izolacji akustycznej dla całego obiektu.

Zadania te powierzono specjalistom z firmy Berliner.Luft Technik GmbH. W oparciu o specjalnie wyprodukowane dla tego projektu tłumiki rozdzielające zaprojektowali oni odpowiednie urządzenia tłumienia dźwięku przy otworach nawiewnych i wywiewnych budynku, a także zamontowali dźwiękochłonne okładziny ścienne. Działania, wraz z montażem, były wykonane od kwietnia do sierpnia 2017 roku.

Tak zaplanowano i zrealizowano izolację akustyczną

Za podstawę do planowania projektu izolacji akustycznej posłużyły już zmierzone wartości z porównywalnego systemu Windobona w Wiedniu. Tutaj zmierzono poziomy mocy akustycznej (LwA) dla nietłumionych otworów wlotowych powietrza o wartości 99 dB(A) z każdej strony budynku oraz dla otworu wylotowego powietrza o wartości 104 dB(A) nad dachem. W celu umożliwienia całodobowej pracy systemu należy przestrzegać ustawowych wartości granicznych usalonych w rozporządzeniu administracyjnym dotyczącym kontroli immisji. W tym celu biuro inżynierskie sporządziło prognozę emisji hałasu, zgodnie z którą hałas należy ograniczyć do poziomu mocy akustycznej (LwA) poniżej 79,5 dB(A) dla otworów czerpni powietrza z każdej strony budynku i dla otworów wylotowych powietrza poniżej 91,6 dB(A). Oprócz optymalizacji akustycznej operator elektrowni zażądał również zminimalizowania spodziewanych strat aerodynamicznych (i związanych z nimi kosztów operacyjnych). W tym celu wyznaczono wolny minimalny przekrój 36 m² dla otworów powietrza nawiewanego i wywiewanego dla maksymalnego wymaganego przepływu objętościowego 900 000 m³/h w objekcie Windobona. Powoduje to, że średnia prędkość powietrza wpływającego lub wychodzącego wynosi maksymalnie około 7 m/s.

W celu realizacji projektowanych przekrojów minimalnych do bocznych otworów czerpni powietrza budynku oraz do otworów powietrza wywiewanego na dachu zostały przymocowane zewnętrzne konstrukcje stalowe, które posłużyły do umieszczenia elementów izolacji akustycznej. Otwory czerpni powietrza od strony budynku zostały powiększone do wymaganego minimalnego przekroju poprzez umieszczenie konstrukcji stalowej i tym samym umożliwienie nawiewu z dwóch kierunków (wschodniego i zachodniego). Konstrukcja stalowa została od zewnątrz oszalowana, z elewacją zewnętrzną z ocieplonej blachy. Wewnątrz konstrukcji stalowej widoczne obszary elewacji zewnętrznej oraz powierzchnie dachu i podłogi zostały dodatkowo wyposażone od wewnątrz w panele dźwiękochłonne jako okładziny ściany/dachu/podłogi. Pozostałe otwory wlotu/wylotu powietrza zostały wyposażone w zestawy łączników Typu K-200TL w powietrzu nawiewanym i typ K-100TL w powietrzu wywiewanym, które pozwalają osiągnąć zamierzoną redukcję emisji dźwięku. Obszary otworów czerpni i wywiewu powietrza zostały również osłonięte od zewnątrz kratą chroniącą przed ptakami oraz listwami chroniącymi przed innymi czynnikami atmosferycznymi.