Smorzamento Vibrazioni su Serrande di Taratura e Bocchette di Mandata Aria

Origine delle vibrazioni in serrande e bocchette di mandata aria negli impianti HVAC

Nei sistemi di distribuzione aeraulica ad alta velocità e negli impianti di climatizzazione industriale e civile, la presenza di flussi d’aria turbolenti e l’azione degli organi rotanti (ventilatori assiali e radiali, compressori) costituiscono la primaria fonte di sollecitazione dinamica. Con oltre 40 anni di esperienza nella produzione e distribuzione di sistemi antivibranti in gomma-metallo, DAB Antivibranti vende soluzioni ingegnerizzate per intercettare tali forze alterne d’inerzia prima che si trasformino in edili o strutturali.

Quando il flusso d’aria attraversa le serrande di taratura o i sistemi a portata di volume variabile (VAV), le variazioni di sezione e gli sbalzi di pressione statica generano fenomeni di distacco di vortice (vortex shedding). Queste pulsazioni aerauliche si convertono in sollecitazioni meccaniche sulle pale delle serrande, sui collarini e sui plenum di mandata. Se i terminali e le condotte sono ancorati in modo rigido alla struttura dell’edificio, l’energia vibrazionale si propaga sotto forma di rumore strutturale (structure-borne noise). Per isolare la trasmissione vibroacustica e prevenire l’affaticamento meccanico dei fissaggi, è necessario intercettare l’energia cinetica mediante l’impiego di antivibranti per climatizzatori e supporti isolanti in gomma-metallo specificamente dimensionati.

Fisica dello smorzamento e della frequenza propria nei componenti di distribuzione aria

L’efficacia dell’isolamento elastico è governata dal rapporto tra la frequenza di eccitazione, legata alla velocità di rotazione dei ventilatori e alla turbolenza aeraulica, e la frequenza propria del sistema antivibrante. Per ottenere un effettivo isolamento delle vibrazioni ed evitare fenomeni di amplificazione, il rapporto deve risultare superiore a 1,4142 ( radice quadrata di 2 ), con valori ottimali compresi tra 2,5 e 4 nelle applicazioni HVAC critiche.

La dissipazione dell’energia dinamica avviene mediante l’isteresi viscoelastica della mescola elastomerica interposta tra le parti metalliche. Per approfondire i principi fisici di dissipazione nei sistemi di condizionamento e ventilazione, è possibile fare riferimento all’analisi dettagliata su come ridurre il propagarsi di rumori e vibrazioni con gli antivibranti in gomma.

Tipologie di supporti antivibranti DAB per serrande di regolazione e bocchette

DAB Antivibranti propone un’ampia gamma di supporti in gomma-metallo ad aderenza chimica, sviluppati per rispondere a diverse configurazioni di montaggio (sospeso a soffitto, a parete o su telaio di contenimento) e a sollecitazioni combinate di compressione e taglio.

Accanto alla produzione standard a catalogo, l’esperienza di DAB Antivibranti consente la realizzazione di articoli su misura, personalizzati per durezza Shore, tipo di mescola e geometria degli inserti metallici.

Criteri di dimensionamento: calcolo del carico statico, carico dinamico e durezza Shore

Un corretto isolamento elastico per serrande e bocchette richiede l’analisi delle forze statiche e dinamiche. Un supporto sottodimensionato rischia di andare in “pacchetto” (bottom-out), perdendo la capacità di isolamento delle vibrazioni, mentre un supporto troppo rigido trasmette le sollecitazioni alla struttura.

1. Valutazione del carico statico per punto di appoggio: Calcolare la massa complessiva della serranda, del servomotore, del plenum di mandata e delle relative flange, ripartendola sul numero di supporti previsti.
2. Analisi delle forze dinamiche aerauliche: Considerare la pressione dinamica e le spinte generate dai flussi d’aria, specialmente durante le fasi di parzializzazione o chiusura rapida delle serrande VAV.
3. Scelta della durezza Shore della mescola: Selezionare il valore di durezza Shore  idoneo in funzione della freccia statica richiesta; mescole più morbide offrono elevata cedevolezza per carichi contenuti, mentre durezze superiori garantiscono stabilità sotto sollecitazioni dinamiche elevate.
4. Verifica della deflessione statica: Verificare che lo schiacciamento statico rientri nei margini di lavoro della gomma per mantenere la risposta viscoelastica entro il campo di comportamento ottimale.

Resistenza ambientale e selezione dei materiali: gomma naturale, silicone e acciaio inox

Le condizioni ambientali all’interno e all’esterno dei canali di distribuzione variano significativamente in funzione del settore di applicazione, che spazia dall’HVAC civile agli impianti navali, alimentari, agricoli, elettromedicali e industriali in presenza di gruppi elettrogeni o macchine utensili. Per le installazioni standard, le mescole in gomma naturale (NR) garantiscono elevate proprietà di elasticità e smorzamento meccanico.

Nei contesti dell’industria alimentare, farmaceutica o marina, dove sono richiesti lavaggi frequenti con prodotti chimici o il rispetto di severe norme igieniche e di temperatura, si impiegano elastomeri in silicone accoppiati a componenti metallici in acciaio inossidabile AISI 304 o AISI 316. Per un quadro approfondito sul comportamento dei supporti elastici applicati alle linee di canalizzazione e piping, è disponibile la guida tecnica dedicata ai supporti per antivibranti in gomma per tubazioni.

Tecniche di montaggio e disaccoppiamento meccanico per evitare ponti acustici

Per prevenire la trasmissione del rumore strutturale, le bocchette di mandata e le serrande di regolazione devono essere meccanicamente disaccoppiate dalle pareti, dai soffitti e dai controsoffitti. Il contatto metallico diretto tra una vite di fissaggio, una barra filettata o una flangia e la carpenteria dell’edificio crea un ponte acustico che vanifica l’azione dell’elemento antivibrante.

Nelle sospensioni a soffitto realizzate tramite barre filettate, è raccomandato l’uso di elementi antivibranti dotati di rondelle elastomeriche e boccole di centraggio per impedire il contatto diretto tra la barra e la staffa di supporto del plenum. Inoltre, nei punti di attraversamento delle pareti, occorre interporre giunti elastici di separazione ed evitare serraggi rigidi non isolati.

Errori comuni nella stabilizzazione aeraulica di bocchette e serrande e come prevenirli

Un errore ricorrente durante l’installazione è l’eccessivo serraggio dei dadi sui perni degli antivibranti cilindrici. Una compressione pregressa superiore ai limiti di progetto snerva l’elastomero, riducendone la capacità di smorzamento e convertendo il supporto in un elemento rigido.

Un ulteriore fattore critico è la mancata valutazione delle sollecitazioni di taglio causate dalle spinte tangenziali del flusso d’aria nelle condotte ad alta velocità. L’impiego di supporti destinati a lavorare unicamente a compressione, se sottoposti a continue forze di taglio, può causare il degrado prematuro della giunzione gomma-metallo. L’adozione di supporti antivibranti DAB provvisti di dispositivo antistacco integrato garantisce la necessaria sicurezza meccanica anche di fronte a sollecitazioni impreviste.