某廣播電視大樓空調(diào)設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題探討

鄭嘉耀

(福州市建筑設(shè)計(jì)院　福建福州　350011)

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某廣播電視大樓空調(diào)設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題探討

鄭嘉耀

(福州市建筑設(shè)計(jì)院福建福州350011)

立足廣播電視大樓重要工藝用房的空調(diào)負(fù)荷特征、噪音來(lái)源，以某廣播電視大樓為例，探討在高清演播廳采用小系統(tǒng)多機(jī)組、在配音間采用多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)采取有效的降噪處理，滿足工藝用房的空調(diào)溫濕度、新風(fēng)及實(shí)際使用要求，實(shí)現(xiàn)廣播電視技術(shù)用房的空調(diào)節(jié)能、達(dá)到降低噪音要求。

空調(diào)負(fù)荷特征；噪音；節(jié)能

0　引言

廣播電視大樓是包含普通辦公與工藝用房的綜合大樓。演播室、配音間是廣播電視用房的重要功能房間，其燈光、設(shè)備負(fù)荷大，房間密閉，噪音控制要求嚴(yán)格。這些特殊功能房間需要有完備的廣電用房建筑聲學(xué)裝修，還應(yīng)有符合工藝要求的空調(diào)環(huán)境。而空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)必然會(huì)產(chǎn)生噪音，常規(guī)的舒適性空調(diào)系統(tǒng)中常常被忽略的氣流再生噪音、房間串音、設(shè)備振動(dòng)產(chǎn)生的固體傳聲等問(wèn)題在此類型建筑中就必須重視予以解決。因此廣電大樓的空調(diào)設(shè)計(jì)在滿足基本的室內(nèi)溫濕度、新風(fēng)要求之外，還應(yīng)著重處理好特殊功能房間空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的噪音問(wèn)題，這也是此類工程的重點(diǎn)所在。

1　廣電大樓主要功能房間的空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

參照文獻(xiàn)[1-3]，并根據(jù)業(yè)主單位的相關(guān)要求，確定空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，見表1。

表1　各功能用房的空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)及噪音控制指標(biāo)

2　廣電大樓特殊功能房間的空調(diào)負(fù)荷特征和冷熱源選擇

2.1各特殊功能房間的空調(diào)負(fù)荷特征

(1)高清演播廳、配音間等

由于特殊的聲學(xué)及工藝要求，高清演播廳、配音間等均為密閉房間，無(wú)外窗，相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷較低。高清演播廳的空調(diào)負(fù)荷以顯熱為主，其中占比最大的為舞臺(tái)燈光照明散熱，裝燈容量約為0.6kW/m2～1.0kW/m2[4]，而實(shí)際情況中，由于排風(fēng)帶走一部分熱量，實(shí)際燈光發(fā)熱量并不是100%的對(duì)空調(diào)區(qū)域產(chǎn)生影響，且現(xiàn)有大量照明光源為L(zhǎng)ED冷光源，實(shí)際照明散熱量較原有鹵素?zé)粼从休^大下降[5]，但整個(gè)照明散熱量依然占空調(diào)容量的40%～45%，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算最終單位面積空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算值為400W/m2(含新風(fēng))。配音間及配音控制室的空調(diào)負(fù)荷中占比最大的為調(diào)音副控臺(tái)及監(jiān)視器等，單位面積散熱量根據(jù)設(shè)備密度約為110W/m2～350W/m2[4]，經(jīng)過(guò)與業(yè)主單位的協(xié)調(diào)，最終設(shè)計(jì)確定的配音間單位面積空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算值為300W/m2～350W/m2(含新風(fēng))。

(2)編輯機(jī)房等

主要的空調(diào)負(fù)荷均為廣電的音視頻設(shè)備發(fā)熱，具體散熱參考文獻(xiàn)[4]及甲方提供的材料，最終設(shè)計(jì)確定的編輯機(jī)房單位面積空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算值為300W/m2～350W/m2(含新風(fēng))。

2.2大樓冷熱源的選擇

考慮到本工程條件及同時(shí)使用情況，高清演播廳及其配套用房選用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組；編輯用房及配音室等舒適性空調(diào)區(qū)域采用變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)，滿足了個(gè)別編輯用房、配音室單間等獨(dú)立運(yùn)行的需求。

3　各功能房間的空調(diào)系統(tǒng)

3.1高清演播廳的空調(diào)系統(tǒng)

高清演播廳面積約315m2，采用單風(fēng)機(jī)定風(fēng)量全空氣空調(diào)系統(tǒng)，配置兩套空調(diào)箱并聯(lián)工作。這種小系統(tǒng)多機(jī)組的做法，能減小單臺(tái)機(jī)組風(fēng)量，縮小送回風(fēng)管的截面尺寸，降低風(fēng)機(jī)噪音，同時(shí)配置的單機(jī)組可滿足演播廳60%的負(fù)荷要求，在低峰負(fù)荷時(shí)候可單機(jī)組運(yùn)行。演播廳是一個(gè)密閉房間，設(shè)計(jì)采用滿足排煙要求的空調(diào)箱，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，切斷回風(fēng)管與空調(diào)箱的聯(lián)系，利用回風(fēng)管排煙，空調(diào)箱僅作為消防補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí)考慮到空調(diào)季及過(guò)渡季新風(fēng)量的不同，配置雙排風(fēng)系統(tǒng)，其中過(guò)渡季排風(fēng)機(jī)配變頻調(diào)速裝置，從而與過(guò)渡季變化的新風(fēng)量相匹配(圖1)。

3.2配音間及配音控制室的空調(diào)系統(tǒng)

常規(guī)配音用房多采用單風(fēng)機(jī)的全空氣系統(tǒng)，由多個(gè)配音用房共用一套空調(diào)系統(tǒng)。這種做法的弊病在于配音間較低使用率時(shí)候也需要開啟整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，運(yùn)行費(fèi)用高，且各房間共用一個(gè)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)不可避免會(huì)導(dǎo)致不同房間的串音，增加系統(tǒng)降噪的復(fù)雜程度。

本項(xiàng)目各配音間空調(diào)均就近獨(dú)立設(shè)置，采用天花板嵌入導(dǎo)管內(nèi)藏式(高靜壓，機(jī)外壓頭88Pa)空調(diào)室內(nèi)機(jī)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)設(shè)于專用空調(diào)機(jī)房或走道吊頂內(nèi)，進(jìn)回風(fēng)段均設(shè)置低阻的微穿孔板消聲器，同時(shí)在進(jìn)回風(fēng)口上方均加裝消聲靜壓箱，滿足配音間的噪音要求，同時(shí)保證空調(diào)冷暖氣流送至人員活動(dòng)區(qū)域。新風(fēng)管接入均在送風(fēng)管的消聲器之前或在回風(fēng)的消聲靜壓箱上，避免了各房間串音的可能性(圖2)。

3.3編輯室等功能房間的空調(diào)系統(tǒng)

編輯室、非編/媒資中心、導(dǎo)播間等大空間房間的層高均在4m～5m之間，采用四面出風(fēng)嵌入式頂送頂回空調(diào)室內(nèi)機(jī)形式。

4　空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的噪音控制

演播廳及配音間這樣的特殊工藝用房，建筑本身有著完備的聲學(xué)裝修，吸音墻體及天花，浮筑地面，還設(shè)有聲閘、隔聲門、隔聲窗等令房間在靜態(tài)時(shí)的噪音完全達(dá)標(biāo)。這時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的噪音成為了會(huì)令房間噪音超標(biāo)的唯一可能。本工程在設(shè)計(jì)中考慮了如下措施，嚴(yán)控空調(diào)系統(tǒng)噪音。

4.1風(fēng)速與噪音控制

特殊工藝用房的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)需嚴(yán)格控制風(fēng)速，避免風(fēng)速過(guò)高引起的風(fēng)道管壁低頻噪音輻射，具體的管道風(fēng)速見表2。另過(guò)高的風(fēng)口風(fēng)速，還會(huì)產(chǎn)生再生噪聲，在配音間這樣特別敏感的房間，這種再生噪音是悲劇性的，會(huì)導(dǎo)致前端的一切消聲處理毫無(wú)意義。對(duì)此，結(jié)合文獻(xiàn)資料[4][6]和現(xiàn)場(chǎng)既有建筑的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，高清演播廳(NR30)采用方形消聲風(fēng)筒，風(fēng)口風(fēng)速控制在1.5m/s以下，錄音室(NR20)采用圓形散流器，風(fēng)口風(fēng)速更低些，控制在1.2m/s以下。

表2　各噪音標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的管道風(fēng)速的推薦值

4.2氣流組織與降噪設(shè)計(jì)

根據(jù)文獻(xiàn)[4-6]及諸多廣電大樓的調(diào)研，演播廳及錄音室送回風(fēng)管均設(shè)置在吸音吊頂之上，采用上送上回的氣流組織形式，充分利用房間的噪音自然衰減。為了避免氣流產(chǎn)生再生噪音，除卻必要的消防電控閥門，高清演播廳及配音間的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)不設(shè)置任何調(diào)節(jié)閥和導(dǎo)流葉片，合理設(shè)計(jì)風(fēng)管管路，確保空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)到達(dá)每個(gè)風(fēng)口的阻力是一致。正確設(shè)置送回風(fēng)口位置，避免高速氣流直射高處的傳聲器，確保傳聲器工作區(qū)的風(fēng)速≤0.3m/s，避免受聲部件產(chǎn)生風(fēng)摩擦噪音。

4.3空調(diào)設(shè)備的選擇及安裝降噪處理

空調(diào)噪音主要是通過(guò)固體噪音和風(fēng)道噪音兩種方式傳到功能房間。

4.3.1避免固體傳聲

首先是空調(diào)機(jī)房位置的選擇。高清演播廳的空調(diào)機(jī)房設(shè)于屋面，與演播廳之間還存在著一個(gè)設(shè)備夾層。配音間受限于建筑的基礎(chǔ)條件，空調(diào)機(jī)房只能設(shè)在配音間隔壁空調(diào)機(jī)房或走道上。由于與配音間緊鄰，配音間的空調(diào)機(jī)房的門采用隔聲門，墻面、天花、地板均內(nèi)襯吸音棉做減噪吸音處理。走道也采用了吸音吊頂，避免噪音傳入。

采用本底噪音較低的空調(diào)箱及多聯(lián)式空調(diào)室內(nèi)機(jī)。空調(diào)設(shè)備、空調(diào)風(fēng)管、風(fēng)管消聲器等均采用減震基礎(chǔ)或用彈簧吊架(圖3)。

穿墻及穿樓板風(fēng)管采用柔性安裝方式，避免剛性接觸產(chǎn)生的固體傳聲(圖3)。

4.3.2風(fēng)道噪音衰減控制及計(jì)算

空調(diào)系統(tǒng)需要消除的空調(diào)設(shè)備噪音源是空調(diào)箱或多聯(lián)式空調(diào)室內(nèi)機(jī)，應(yīng)降低風(fēng)管風(fēng)速，減少系統(tǒng)阻力，控制風(fēng)機(jī)壓頭，從而有效控制風(fēng)機(jī)的噪音。

本項(xiàng)目演播廳設(shè)計(jì)選用的是65dB(A)的低噪音空調(diào)箱，配音間選用的是噪音≤35dB(A)(高檔風(fēng)速)的高靜壓風(fēng)管機(jī)。

高清演播廳的供回風(fēng)系統(tǒng)均采用四段消聲處理(消聲靜壓箱、消聲彎頭、消聲器、消聲彎頭)，系統(tǒng)管路合理，保證到所有風(fēng)口的阻力相等或接近，不設(shè)分支調(diào)節(jié)閥，所有矩形消聲風(fēng)筒均不設(shè)置調(diào)節(jié)閥及導(dǎo)流葉片(圖1)。

表3是高清演播廳的噪音控制計(jì)算書，可看到該系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足NR30噪音評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

各配音間均為獨(dú)立系統(tǒng)，因其空調(diào)室內(nèi)機(jī)本底噪音較低(僅為35dB(A))空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)采用兩段消聲處理(消聲器、消聲靜壓箱)。

5　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

項(xiàng)目完工后由福建省建科院進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)噪音檢測(cè)，高清演播廳的多點(diǎn)噪音測(cè)量值均在NR30曲線以下，各配音間的噪音測(cè)量值均在NR10-NR20曲線之間，滿足廣播電視錄(播)音室、演播室的聲學(xué)使用要求，證明本項(xiàng)目的空調(diào)噪音控制技術(shù)是有效的，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。

6　結(jié)語(yǔ)

廣播電視大樓的錄(播)音室、演播室等有特殊聲學(xué)要求房間，空調(diào)噪音是其唯一的噪音源。本項(xiàng)目的空調(diào)在高清演播廳嘗試選用水冷小系統(tǒng)多機(jī)組，在各配音間采用導(dǎo)管內(nèi)藏式高靜壓多聯(lián)式空調(diào)室內(nèi)機(jī)就近分別獨(dú)立設(shè)置的做法，滿足空調(diào)溫濕度及衛(wèi)生新風(fēng)、空調(diào)節(jié)能及實(shí)際使用要求，也達(dá)到了廣播電視技術(shù)用房的噪音要求。

[1]GY/T5043-2013 廣播電視中心技術(shù)用房室內(nèi)環(huán)境要求[S].北京：中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院, 2013.

[2]GY/T5086-2012 廣播電視錄(播)音室、演播室聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院, 2012.

[3]GYJ-89 廣播電視中心技術(shù)用房容許噪聲標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院, 1989.

[4]王成武，金孟申.廣播電視技術(shù)手冊(cè)·第12分冊(cè)(工程設(shè)計(jì)技術(shù))[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996.

[5]黃建倩.演播室空調(diào)設(shè)計(jì)方法研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué), 2008.

[6]周秉芳.電視臺(tái)建筑的空調(diào)設(shè)計(jì)方法[J].空調(diào)設(shè)計(jì)，1997(2)：11-12.

Discussion on the problems of air conditioning design of radio & TV building

ZHENG Jiayao

(Fuzhou Architectural Design Institute, Fuzhou 350011)

Air-conditioning cooling and heating load and origins of noise is introduced for main functional rooms at one of the broadcasting and television buildings. Taking one of the broadcasting and television buildings as an example, small split HVAC systems are used at hd studio and VRV system is introduced at dubbing studio for air conditioning system design, meanwhile effective measures are taken to cut down noise, on one hand the requirements of interior temperature, humidity, fresh air and in-service use requirements are met, on the other hand energy efficiency and noise reduction are also achieved.

Air-conditioning cooling and heating load; Noise; The energy saving

鄭嘉耀(1983.11-)，男，工程師。E-mail:martinzjy@163.com

2016-08-05

TU831.3

A

1004-6135(2016)09-0080-04