Duct berliner dan jarak tempuh yang panjang sering sudah cukup meredam suara fan. Namun ada situasi di mana suara dari AHU atau fan tetap terdengar di ruangan yang sensitif, misalnya studio, ruang rapat eksekutif, kamar hotel, atau ruang rawat, dan ruang untuk menambah panjang duct tidak tersedia. Pada kondisi tersebut, teknisi memasang sound attenuator, yang juga disebut duct silencer atau sound trap, di dalam jalur ducting untuk meredam kebisingan yang terbawa oleh aliran udara.
Dalam bentuk paling sederhana, sound attenuator adalah sekumpulan baffle (sekat) di dalam duct. Pada tipe absorptif yang paling umum, material penyerap suara di dalam baffle menyerap energi suara yang melewati celah antar-baffle, kemudian mengubah energi tersebut menjadi panas. Permukaan berlubang pada baffle memungkinkan suara masuk ke dalam material penyerap.
Bedakan sound attenuator ini dari silencer knalpot mesin diesel atau genset. Silencer knalpot meredam kebisingan yang dihasilkan oleh gas buang mesin dan dirancang untuk menahan suhu serta karakteristik aliran gas buang. Sebaliknya, sound attenuator meredam kebisingan yang timbul dalam sistem ventilasi dan tata udara.
Silencer meredam kebisingan dalam satuan desibel saat udara mengalir melewatinya. Untuk keperluan desain, perancang menggunakan nilai dynamic insertion loss, yaitu tingkat peredaman pada kecepatan dan arah aliran udara yang sebenarnya. Produsen menyajikan nilai ini berdasarkan pita frekuensi oktaf karena silencer memberikan tingkat peredaman yang berbeda pada setiap frekuensi.
Baffle menyempitkan aliran sehingga menimbulkan hambatan. Pressure drop melalui silencer umumnya lebih tinggi dibanding duct berliner dengan panjang setara. Kecepatan udara, luas muka, dan panjang silencer menentukan besarnya nilai tersebut. Perancang harus memperhitungkan penurunan tekanan ini sebagai tambahan terhadap total tekanan statis yang harus diatasi oleh fan.
Penyempitan aliran juga menghasilkan kebisingan turbulen sendiri, yang berhubungan langsung dengan kecepatan udara di penyempitan dan bertambah dengan luas muka. Silencer yang meredam suara fan tetapi menimbulkan suara baru karena kecepatan terlalu tinggi tidak menyelesaikan masalah.
Pengujian laboratorium untuk silencer prefabrikasi mengacu pada standar yang mengukur kinerja akustik dan aliran udara.
Untuk luas penampang yang sama, lingkaran memiliki keliling yang paling kecil dibanding bentuk lain, sehingga luas dinding yang bersentuhan dengan udara lebih sedikit. Gesekan antara udara dan dinding duct (friction loss) adalah komponen utama pressure drop pada sistem ducting. Dengan friction loss yang lebih rendah, fan AHU dapat mengalirkan volume udara yang sama dengan daya lebih kecil, atau mengalirkan lebih banyak udara dengan daya yang sama. Duct bulat juga tidak memiliki sudut tajam yang menimbulkan turbulensi, dan kekakuannya memberi keuntungan akustik dalam menahan dengung frekuensi rendah.
Baca juga: Breakout Noise Akustik Spiral Duct, Round dan Rectangular
Untuk memilih silencer, perancang menghitung kebutuhan peredaman pada setiap pita oktaf dengan mengurangi tingkat suara yang dihasilkan sumber dari batas tingkat kebisingan yang diizinkan di dalam ruangan. Dalam perhitungan tersebut, perancang juga memperhitungkan peredaman alami yang terjadi sepanjang jalur rambat suara.
1. Tentukan target noise criteria ruangan. Ambil data sound power fan atau AHU per pita oktaf dari produsen.
2. Perkirakan peredaman alami sepanjang jalur: panjang duct, belokan, percabangan, end reflection, dan efek ruangan.
3. Hitung kekurangan per pita oktaf. Selisih tersebut menjadi nilai minimum dynamic insertion loss yang harus dicapai oleh silencer.
4. Cek kandidat silencer: insertion loss pada kecepatan aktual, pressure drop, dan self noise.
Sebagai contoh, jika tingkat suara pada discharge fan mencapai 90 dB, sedangkan peredaman alami sepanjang jalur sebesar 30 dB dan batas kebisingan di dalam ruangan sebesar 40 dB, perancang membutuhkan insertion loss sebesar 20 dB pada pita frekuensi tersebut. Perancang memperoleh nilai ini dengan mengurangi tingkat suara sumber sebesar 90 dB dengan peredaman alami sebesar 30 dB dan batas kebisingan ruangan sebesar 40 dB.
Dalam penerapannya, perancang melakukan perhitungan pada seluruh pita frekuensi oktaf, mulai dari 63 Hz hingga 8 kHz. Pita frekuensi rendah biasanya menjadi faktor penentu dalam pemilihan silencer. Angka tersebut hanya merupakan ilustrasi perhitungan dan bukan acuan untuk proyek tertentu.
Baca juga: Peran Sistem Ducting HVAC, Material, dan Standar SNI
Bila dimensi silencer berbeda dari duct di sekitarnya, transisi masuk dan keluar harus bertahap agar tidak menimbulkan turbulensi dan pressure drop berlebih. Komponen seperti reducer ducting membantu transisi yang bertahap.
Kinerja dapat menurun bila aliran sebelum atau sesudah silencer sangat turbulen. Data sheet produsen biasanya mencantumkan jarak duct lurus minimum, sering dinyatakan sebagai kelipatan dimensi silencer.
Hindari menempatkan silencer tepat setelah elbow tajam atau outlet fan tanpa memeriksa persyaratan produsen.
Baca juga: Fabrikasi Elbow Duct dan Pemasangan Turning Vane
Suara dapat mengurangi efektivitas peredaman silencer jika merambat menembus dinding duct di bagian hilir (breakout) atau melewati celah di sekitar penetrasi duct. Oleh karena itu, perancang harus mempertimbangkan penempatan silencer serta konstruksi dinding duct di bagian hilir secara bersamaan.
Silencer memiliki bobot yang berat sehingga teknisi harus memasang penyangga khusus untuk menopangnya, bukan menggantungnya pada duct. Untuk silencer berukuran besar, produsen dapat memasok unit dalam beberapa modul agar teknisi dapat merakitnya langsung di lokasi pemasangan.
Sediakan akses yang memadai agar teknisi dapat memeriksa silencer secara berkala, terutama jika memasangnya di lingkungan berdebu atau lembap.
Atenuasi yang lebih besar umumnya berarti pressure drop yang lebih besar. Pressure drop tambahan memengaruhi kapasitas fan dan konsumsi energi.
Silencer membutuhkan panjang yang cukup. Sebagai contoh, silencer rectangular dalam data sheet produsen umumnya tersedia dalam panjang sekitar 0,9 hingga 1,8 meter, sesuai insertion loss yang dibutuhkan.
Silencer menambah biaya komponen dan titik perawatan, terutama pada tipe berpenyerap di lingkungan kotor.
Sebelum memasang silencer, pertimbangkan terlebih dahulu pengendalian kebisingan pada sumber atau jalur rambat suara. Perancang dapat menerapkan beberapa alternatif untuk mengurangi kebisingan, seperti memasang duct bulat atau double-wall pada segmen yang berisiko, melapisi bagian dalam duct dengan liner akustik, mengurangi kecepatan aliran udara, serta menggunakan fitting dengan desain yang lebih halus untuk memperlancar aliran udara.